Jaudīgs sprieguma stabilizators paša spēkiem: principiālās shēmas + soli pa solim montāžas instrukcija

Pašdarinātu sprieguma stabilizatoru izgatavošana ir diezgan izplatīta prakse. Tomēr lielākoties tiek izveidotas stabilizējošas elektroniskās shēmas, kas paredzētas salīdzinoši zemiem izejas spriegumiem (5–36 volti) un salīdzinoši nelielai jaudai. Ierīces tiek izmantotas sadzīves tehnikas sastāvā, ne vairāk.

Mēs pastāstīsim, kā izgatavot jaudīgu sprieguma stabilizatoru ar savām rokām. Mūsu piedāvātajā rakstā ir aprakstīts ierīces izgatavošanas process darbam ar 220 voltu tīkla spriegumu. Ņemot vērā mūsu padomus, jūs bez problēmām patstāvīgi tiksiet galā ar montāžu.

Sadzīves tīkla sprieguma stabilizācija

Vēlme nodrošināt stabilizētu sadzīves tīkla spriegumu ir acīmredzama parādība. Šāda pieeja nodrošina izmantotās tehnikas, bieži vien dārgas un pastāvīgi nepieciešamas saimniecībā, saglabāšanu. Turklāt kopumā stabilizācijas faktors ir garantija paaugstinātai elektrisko tīklu ekspluatācijas drošībai.

Sadzīves vajadzībām visbiežāk iegādājas stabilizatoru gāzes katlam, kura automātika prasa pieslēgumu elektroapgādei, ledusskapim, sūkņu iekārtām, split sistēmām un līdzīgiem patērētājiem.

Rūpnieciska tīkla sprieguma stabilizatora konstrukcija, kuru nav grūti iegādāties tirgū. Šāda aprīkojuma sortiments ir milzīgs, bet vienmēr ir iespēja izveidot savu konstrukciju.

Šādu uzdevumu var atrisināt dažādos veidos, no kuriem vienkāršākais ir iegādāties jaudīgu sprieguma stabilizatoru, kas izgatavots rūpnieciskā veidā.

Piedāvājumu sprieguma stabilizatoriem komerciālajā tirgū ir daudz. Tomēr bieži vien iegādes iespējas ir ierobežotas ierīču izmaksu vai citu apstākļu dēļ. Attiecīgi alternatīva pirkumam ir sprieguma stabilizatora montāža ar savām rokām no pieejamiem elektroniskajiem komponentiem.

Ja ir atbilstošas prasmes un zināšanas elektromontāžā, elektrotehnikas (elektronikas) teorijā, shēmu izvadā un elementu lodēšanā, paštaisītu sprieguma stabilizatoru var realizēt un veiksmīgi izmantot praksē. Šādi piemēri ir.

Aptuveni šādi var izskatīties stabilizācijas iekārta, kas izgatavota ar savām rokām no pieejamām un lētām radio detaļām. Šasiju un korpusu var izvēlēties no vecas rūpnieciskās iekārtas (piemēram, no osciloskopa).

Shēmu risinājumi 220V elektrotīkla stabilizācijai

Apsverot iespējamos shēmu risinājumus sprieguma stabilizācijai, ņemot vērā salīdzinoši lielo jaudu (vismaz 1-2 kW), jāņem vērā tehnoloģiju daudzveidība.

Ir vairāki shēmu risinājumi, kas nosaka ierīču tehnoloģiskās iespējas:

• ferorezonanses;
• servo piedziņas;
• elektroniskās;
• invertoru.

Kuru variantu izvēlēties, ir atkarīgs no jūsu vēlmēm, pieejamajiem materiāliem montāžai un prasmēm darbā ar elektrotehnisko aprīkojumu.

Variants #1 – ferorezonanses shēma

Pašizgatavošanai vienkāršākais shēmas variants šķiet pirmais saraksta punkts – ferorezonanses shēma. Tā darbojas, izmantojot magnētiskās rezonanses efektu.

Vienkārša stabilizatora, kas izgatavots uz droseļu bāzes, struktūrshēma: 1 – pirmais droseles elements; 2 – otrais droseles elements; 3 – kondensators; 4 – ieejas sprieguma puse; 5 – izejas sprieguma puse

Pietiekami jaudīga ferorezonanses stabilizatora konstrukciju ir pieļaujams samontēt tikai no trim elementiem:

1. Drosele 1.
2. Drosele 2.
3. Kondensators.

Tomēr vienkāršību šajā variantā pavada daudz neērtību. Jaudīga stabilizatora konstrukcija, kas samontēta pēc ferorezonanses shēmas, izrādās masīva, apjomīga, smaga.

Variants #2 – autotransformators vai servo piedziņa

Faktiski runa ir par shēmu, kur tiek izmantots autotransformatora princips. Sprieguma transformācija tiek veikta automātiski, kontrolējot reostatu, kura slīdni pārvieto servo piedziņa.

Savukārt servo piedziņu kontrolē signāls, ko, piemēram, saņem no sprieguma līmeņa sensora.

Servo piedziņas aparāta principiālā shēma, kuras montāža ļaus izveidot jaudīgu sprieguma stabilizatoru mājai vai vasarnīcai. Tomēr šis variants tiek uzskatīts par tehnoloģiski novecojušu

Aptuveni pēc tādas pašas shēmas darbojas releja tipa ierīce ar vienīgo atšķirību, ka transformācijas koeficients mainās, ja nepieciešams, pieslēdzot vai atslēdzot attiecīgos tinumus ar releja palīdzību.

Šāda veida shēmas jau izskatās tehniski sarežģītākas, bet tajā pašā laikā nenodrošina pietiekamu sprieguma maiņas linearitāti. Ar rokām ir pieļaujams salikt releju vai servo piedziņas ierīci. Tomēr saprātīgāk ir izvēlēties elektronisko variantu. Spēku un līdzekļu izmaksas ir praktiski vienādas.

Variants #3 – elektroniskā shēma

Jaudīga stabilizatora montāža pēc elektroniskās vadības shēmas, ņemot vērā plašo radio detaļu klāstu pārdošanā, kļūst pilnīgi iespējama. Parasti šādas shēmas tiek montētas uz elektroniskajiem komponentiem – simistoriem (tiristoros, tranzistoros).

Ir izstrādāts arī vesels sprieguma stabilizatoru shēmu klāsts, kur kā slēdži tiek izmantoti jaudīgi lauka efekta tranzistori.

Elektroniskās stabilizācijas moduļa struktūras shēma: 1 – ierīces ieejas spailes; 2 – simistoru bloks transformatora tinumu vadībai; 3 – mikroprocesora bloks; 4 – izejas spailes slodzes pievienošanai

Izgatavot jaudīgu ierīci pilnībā ar elektronisko vadību nespeciālista rokām ir diezgan sarežģīti, labāk iegādāties gatavu ierīci. Šajā jomā neiztikt bez pieredzes un zināšanām elektrotehnikas jomā.

Šo variantu ir lietderīgi apsvērt pašražošanai, ja ir spēcīga vēlme uzbūvēt stabilizatoru, kā arī uzkrāta elektroniķa pieredze. Tālāk rakstā apskatīsim elektroniskā izpildījuma konstrukciju, kas ir piemērota izgatavošanai ar savām rokām.

Detalizētas montāžas instrukcijas

Apskatāmā shēma, kas paredzēta pašražošanai, drīzāk ir hibrīda variants, jo tā paredz jaudas transformatora lietošanu kopā ar elektroniku. Šajā gadījumā tiek izmantots transformators no tiem, kas tika uzstādīti veco modeļu televizoros.

Apmēram tāds jaudas transformators būs nepieciešams stabilizatora pašdarinātas konstrukcijas izgatavošanai. Tomēr nav izslēgta citu variantu izvēle vai tinuma veikšana ar savām rokām.

Tiesa, TV uztvērējos, kā likums, tika likti transformatori TS-180, savukārt stabilizatoram ir nepieciešams vismaz TS-320, lai nodrošinātu izejas slodzi līdz 2 kW.

Solis #1 – stabilizatora korpusa izgatavošana

Ierīces korpusa izgatavošanai derēs jebkura piemērota kaste no izolējoša materiāla – plastmasas, tekstolīta u.tml. Galvenais kritērijs – pietiekama vieta jaudas transformatora, elektroniskās plates un citu komponentu izvietošanai.

Tāpat korpusu ir pieļaujams izgatavot no lokšņu stikla tekstolīta, sastiprinot atsevišķas loksnes ar stūrišu palīdzību vai citā veidā.

Ir pieļaujams izvēlēties korpusu no jebkuras elektronikas, kas ir piemērots visu paštaisītā stabilizatora shēmas darba komponentu izvietošanai. Korpusu var arī salikt pašu rokām, piemēram, no stikla tekstolīta loksnēm.

Stabilizatora korpusam jāaprīko ar spraugām slēdža, ieejas un izejas interfeisu, kā arī citu shēmā paredzēto aksesuāru uzstādīšanai, kas kalpo kā kontroles vai komutācijas elementi.

Izgatavotajam korpusam nepieciešama pamatplāksne, uz kuras "gulēs" elektroniskā plate un tiks nostiprināts transformators. Plāksni var izgatavot no alumīnija, bet jāparedz izolatori elektroniskās plates stiprināšanai.

Solis #2 – iespiedplatējas izgatavošana

Šeit sākotnēji būs jāizprojektē makets visu elektronisko detaļu izvietošanai un savienošanai saskaņā ar principiālo shēmu, izņemot transformatoru. Pēc tam pēc maketa iezīmē folģēta tekstolīta loksni un uz folijas puses uzzīmē (uzdrukā) izveidoto trašu maršrutu.

Pēc tam plati izēdina, izmantojot atbilstošu šķīdumu (elektroniķiem plates ēdināšanas metode būtu jāzina).

Stabilizatora iespiedplati ir iespējams izgatavot ar pietiekami pieejamām metodēm tieši mājas apstākļos. Šim nolūkam jāsagatavo trafarets un ēdināšanas līdzekļu komplekts folģētam tekstolītam.

Šādā veidā iegūto iespiedvadu kopiju notīra, skārdo ar alvu un veic visu shēmas radio detaļu montāžu ar sekojošu lodēšanu. Tā tiek izgatavota jaudīga sprieguma stabilizatora elektroniskā plate.

Principā var izmantot trešo pušu pakalpojumus iespiedplašu ēdināšanai. Šis pakalpojums ir pilnībā pieņemams cenas ziņā, un "iespieduma" izgatavošanas kvalitāte ir ievērojami augstāka nekā mājas variantā.

Solis #3 – sprieguma stabilizatora montāža

Ar radio detaļām aprīkota plate tiek sagatavota ārējai savienošanai. Jo īpaši no plates tiek izvestas ārējās saiknes līnijas (vadi) ar citiem elementiem – transformatoru, slēdzi, interfeisiem utt.

Uz korpusa atbalsta plāksnes uzstāda transformatoru, savieno elektroniskās plates ķēdes ar transformatoru, nostiprina plati uz izolatoriem.

Paštaisīta releja tipa sprieguma stabilizatora piemērs, kas izgatavots mājas apstākļos un ievietots nolietotas rūpnieciskās mērierīces korpusā

Atliks tikai pieslēgt shēmai ārējos elementus, kas uzstādīti uz korpusa, uzstādīt atslēgas tranzistoru uz radiatora, pēc tam ar korpusu aizsedz samontēto elektronisko konstrukciju. Sprieguma stabilizators ir gatavs. Var sākt iestatīšanu ar turpmākiem testiem.

Darbības princips un pašdarinājuma tests

Stabilizācijas elektroniskās shēmas regulējošais elements ir jaudīgs lauka tranzistors IRF840 tips. Apstrādes spriegums (220-250 V) iet caur jaudas transformatora primāro tinumu, tiek iztaisnots ar diodes tiltu VD1 un nonāk tranzistora IRF840 dreinā. Šī paša komponenta avots ir savienots ar diodes tilta negatīvo potenciālu.

Principiālā shēma lieljaudas stabilizācijas blokam (līdz 2 kW), uz kuras pamata tika samontēti un veiksmīgi izmantoti vairāki aparāti. Shēma uzrādīja optimālu stabilizācijas līmeni pie norādītās slodzes, bet ne augstāk.

Shēmas daļa, kurā iekļauts viens no diviem transformatora sekundārajiem tinumiem, tiek veidota ar diodes taisngriežu (VD2), potenciometru (R5) un citiem elektroniskā regulatora elementiem. Šī shēmas daļa veido vadības signālu, kas nonāk uz lauka tranzistora IRF840 vārtiem.

Gadījumā, ja palielinās barošanas tīkla spriegums, ar vadības signālu tiek pazemināts lauka tranzistora vārtu spriegums, kas noved pie atslēgas aizvēršanās. Attiecīgi, uz slodzes pieslēguma kontaktiem (XT3, XT4) iespējamais sprieguma pieaugums tiek ierobežots. Pretējā variantā shēma darbojas tīkla sprieguma samazināšanās gadījumā.

Ierīces regulēšana nav īpaši sarežģīta. Šeit būs nepieciešama parasta kvēlspuldze (200-250 W), kas jāpievieno ierīces izejas spailēm (X3, X4). Pēc tam, grozot potenciometru (R5), spriegums uz norādītajiem spailēm tiek noregulēts līdz 220-225 voltu līmenim.

Izslēdz stabilizatoru, atvieno kvēlspuldzi un ieslēdz ierīci jau ar pilnu slodzi (ne augstāku par 2 kW).

Pēc 15-20 minūšu darbības atkal izslēdz aparātu un veic atslēgas tranzistora (IRF840) radiatora temperatūras kontroli. Ja radiatora uzkaršana ir būtiska (vairāk par 75°), jāizvēlas jaudīgāks siltuma izkliedes radiators.

Ja stabilizatora izgatavošanas process jums šķita pārāk sarežģīts un nepraktisks, bez īpašām problēmām var atrast un iegādāties rūpnīcā ražotu ierīci. Noteikumi un kritēriji 220 V stabilizatora izvēlei ir sniegti mūsu ieteiktajā rakstā.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Zemāk esošajā videoklipā tiek apskatīta viena no iespējamām pašdarināta stabilizatora konstrukcijām.

Principā šo pašdarinātā stabilizācijas aparāta variantu var ņemt vērā:

Tīkla spriegumu stabilizējoša bloka salikšana pašrocīgi ir iespējama. To apstiprina daudzi piemēri, kad radioamatieri ar nelielu pieredzi diezgan veiksmīgi izstrādā (vai izmanto esošo), sagatavo un saliek elektronikas shēmu.

Grūtības ar detaļu iegādi pašdarināta stabilizatora izgatavošanai parasti netiek atzīmētas. Ražošanas izmaksas ir zemas un dabiski atmaksājas, kad stabilizators tiek nodots ekspluatācijā.

Lūdzu, atstājiet komentārus, uzdodiet jautājumus, publicējiet fotoattēlus par raksta tēmu zemāk esošajā blokā. Pastāstiet, kā paši esat samontējuši sprieguma stabilizatoru. Dalieties ar noderīgu informāciju, kas varētu noderēt vietnes apmeklētājiem, iesācējiem elektriķiem.