Разработчиците на електрически и електронни устройства, в процеса на тяхното създаване, изхождат от факта, че бъдещото устройство ще работи при условия на стабилно захранващо напрежение. Това е необходимо, така че електрическата верига на електронното устройство, първо, да осигурява стабилни изходни параметри в съответствие с предназначението си, и второ, стабилността на захранващото напрежение предпазва устройството от пренапрежения, които са изпълнени с твърде висока консумация на ток и изгаряне на електрическите елементи на устройството. За решаване на проблема с осигуряването на постоянно захранващо напрежение се използва някаква версия на стабилизатор на напрежението. Въз основа на естеството на тока, консумиран от устройството, се разграничават стабилизатори на променливо и директно напрежение.

Стабилизатори на AC напрежение

Стабилизаторите на променливо напрежение се използват, ако отклоненията на напрежението в електрическата мрежа от номиналната стойност надвишават 10%. Този стандарт е избран въз основа на факта, че AC консуматорите с такива отклонения запазват своята функционалност през целия си експлоатационен живот. В съвременната електронна технология, като правило, за решаване на проблема със стабилно захранване се използва импулсно захранване, при което не е необходим стабилизатор на променливо напрежение. Но в хладилници, микровълнови печки, климатици, помпи и т.н. необходима е външна стабилизация на променливотоковото захранващо напрежение. В такива случаи най-често се използва един от трите вида стабилизатор: електромеханичен, чиято основна връзка е регулируем автотрансформатор с контролирано електрическо задвижване, релеен трансформатор, базиран на мощен трансформатор с няколко крана в първичната намотка и превключвател от електромагнитни релета, триаци, тиристори или мощни ключови транзистори, както и чисто електронни. Ферорезонансните стабилизатори, широко разпространени през миналия век, сега практически не се използват поради наличието на множество недостатъци.

За свързване на потребители към мрежа с променлив ток с честота 50 Hz се използва стабилизатор на напрежение 220 V. Електрическата верига на стабилизатор на напрежение от този тип е показана на следващата фигура.

Трансформатор A1 повишава напрежението в мрежата до ниво, достатъчно за стабилизиране на изходното напрежение при ниско входно напрежение. Регулиращият елемент RE променя изходното напрежение. На изхода управляващият елемент UE измерва стойността на напрежението на товара и издава управляващ сигнал, за да го коригира, ако е необходимо.

Електромеханични стабилизатори

Този стабилизатор се основава на използването на домашен регулируем автотрансформатор или лабораторен LATR. Използването на автотрансформатор осигурява по-висока ефективност на инсталацията. Дръжката за регулиране на автотрансформатора се отстранява и вместо нея коаксиално на тялото е монтиран малък двигател с скоростна кутия, осигуряващ сила на въртене, достатъчна за завъртане на плъзгача в автотрансформатора. Необходимата и достатъчна скорост на въртене е около 1 оборот за 10 - 20 секунди. Тези изисквания са изпълнени от двигателя тип RD-09, който преди това е бил използван в записващи устройства. Двигателят се управлява от електронна схема. При промяна на мрежовото напрежение в рамките на +- 10 волта се подава команда към двигателя, който завърта плъзгача, докато изходното напрежение достигне 220 V.

Примери за схеми на електромеханичен стабилизатор са дадени по-долу:

Електрическа схема на стабилизатор на напрежение с помощта на логически чипове и релейно управление на електрическо задвижване

Електромеханичен стабилизатор на базата на операционен усилвател.

Предимството на такива стабилизатори е тяхната лекота на изпълнение и висока точност на стабилизиране на изходното напрежение. Недостатъците включват ниска надеждност поради наличието на механични движещи се елементи, относително ниска допустима мощност на натоварване (в рамките на 250 ... 500 W) и слабото разпространение на автотрансформатори и необходимите електродвигатели в наше време.

Релейни трансформаторни стабилизатори

Релейно-трансформаторният стабилизатор е по-популярен поради простотата на дизайна, използването на общи елементи и възможността за получаване на значителна изходна мощност (до няколко киловата), значително надвишаваща мощността на използвания силов трансформатор. Изборът на неговата мощност се влияе от минималното напрежение в конкретна AC мрежа. Ако, например, не е по-малко от 180 V, тогава трансформаторът ще трябва да осигури повишаване на напрежението от 40 V, което е 5,5 пъти по-малко от номиналното напрежение в мрежата. Изходната мощност на стабилизатора ще бъде същия брой пъти по-голяма от мощността на силовия трансформатор (ако не вземете предвид ефективността на трансформатора и максимално допустимия ток през превключващите елементи). Броят на стъпките за промяна на напрежението обикновено се задава в рамките на 3...6 стъпки, което в повечето случаи осигурява приемлива точност на стабилизиране на изходното напрежение. При изчисляване на броя на завъртанията на намотките в трансформатора за всеки етап, напрежението в мрежата се приема равно на работното ниво на превключващия елемент. По правило електромагнитните релета се използват като превключващи елементи - веригата се оказва доста елементарна и не създава затруднения при повторение. Недостатъкът на такъв стабилизатор е образуването на дъга в контактите на релето по време на процеса на превключване, което разрушава контактите на релето. В по-сложните варианти на схемите релето се превключва в моментите, когато полувълната на напрежението преминава през нулевата стойност, което предотвратява появата на искра, въпреки че се използват високоскоростни релета или превключването става при спад от предишната полувълна. Използването на тиристори, триаци или други безконтактни елементи като превключващи елементи рязко повишава надеждността на веригата, но става по-сложно поради необходимостта от осигуряване на галванична изолация между веригите на управляващия електрод и управляващия модул. За тази цел се използват оптронни елементи или изолиращи импулсни трансформатори. По-долу е схематична диаграма на стабилизатор на релеен трансформатор:

Схема на цифров релейно-трансформаторен стабилизатор на базата на електромагнитни релета

Електронни стабилизатори

Електронните стабилизатори, като правило, имат ниска мощност (до 100 W) и висока стабилност на изходното напрежение, необходимо за работата на много електронни устройства. Обикновено те са изградени под формата на опростен нискочестотен усилвател, който има доста голям запас за промяна на нивото на захранващото напрежение и мощност. На входа му от електронния регулатор на напрежението се подава синусоидален сигнал с честота 50 Hz от спомагателен генератор. Можете да използвате понижаващата намотка на силов трансформатор. Изходът на усилвателя е свързан към повишаващ трансформатор до 220 V. Веригата има инерционна отрицателна обратна връзка по стойността на изходното напрежение, което гарантира стабилност на изходното напрежение с неизкривена форма. За да се постигнат нива на мощност от няколкостотин вата, се използват други методи. Обикновено се използва мощен DC-AC преобразувател, базиран на използването на нов тип полупроводник - така нареченият IGBT транзистор.

Тези превключващи елементи в режим на превключване могат да преминат ток от няколкостотин ампера при максимално допустимо напрежение над 1000 V. За управление на такива транзистори се използват специални видове микроконтролери с векторно управление. Импулси с променлива ширина се подават към гейта на транзистор с честота няколко килохерца, която се променя според програма, въведена в микроконтролера. На изхода такъв преобразувател се зарежда в съответния трансформатор. Токът в трансформаторната верига варира според синусоида. В същото време напрежението запазва формата на оригиналните правоъгълни импулси с различна ширина. Тази схема се използва в мощни гарантирани захранвания, използвани за непрекъсната работа на компютри. Електрическата верига на стабилизатор на напрежение от този тип е много сложна и практически недостъпна за независимо възпроизвеждане.

Опростени електронни стабилизатори на напрежение

Такива устройства се използват, когато напрежението на домакинската мрежа (особено в селските райони) често намалява, като почти никога не осигурява номиналните 220 V.

В такава ситуация хладилникът работи с прекъсвания и има риск от повреда, осветлението е слабо, а водата в електрическата кана не може да заври дълго време. Мощността на стар стабилизатор на напрежение от съветската епоха, предназначен за захранване на телевизор, като правило е недостатъчна за всички останали домакински електрически консуматори и напрежението в мрежата често пада под нивото, приемливо за такъв стабилизатор.

Има прост метод за увеличаване на напрежението в мрежата чрез използване на трансформатор с мощност, значително по-ниска от мощността на приложения товар. Първичната намотка на трансформатора е свързана директно към мрежата, а товарът е свързан последователно към вторичната (понижаваща) намотка на трансформатора. При правилно фазиране напрежението на товара ще бъде равно на сумата от напрежението, взето от трансформатора, и мрежовото напрежение.

Електрическата верига на стабилизатор на напрежение, работещ на този прост принцип, е показана на фигурата по-долу. Когато транзисторът VT2 (полев ефект), разположен в диагонала на диодния мост VD2, е затворен, намотката I (която е първичната) на трансформатора T1 не е свързана към мрежата. Напрежението при включен товар е почти равно на мрежовото напрежение минус малко напрежение при намотка II (вторична) на трансформатор Т1. Когато транзисторът с полев ефект се отвори, първичната намотка на трансформатора ще бъде съединена накъсо и сумата от мрежовото напрежение и напрежението на вторичната намотка ще бъдат приложени към товара.

Схема на електронен стабилизатор на напрежението

Напрежението от товара, през трансформатор T2 и диоден мост VD1, се подава към транзистора VT1. Регулаторът на подстригващия потенциометър R1 трябва да бъде настроен на позиция, която осигурява отварянето на транзистора VT1 и затварянето на VT2, когато напрежението на товара надвишава номиналното (220 V). Ако напрежението е по-малко от 220 волта, транзисторът VT1 ще се затвори и VT2 ще се отвори. Получената по този начин отрицателна обратна връзка поддържа напрежението на товара приблизително равно на номиналната стойност.

Ректифицираното напрежение от моста VD1 също се използва за захранване на колекторната верига VT1 (чрез интегрираната стабилизираща верига DA1). Веригата C5R6 намалява нежеланите пренапрежения на източника на напрежение на транзистора VT2. Кондензатор C1 намалява смущенията, влизащи в мрежата по време на работа на стабилизатора. Стойностите на резисторите R3 и R5 са избрани, за да се получи най-добрата и най-стабилна стабилизация на напрежението. Превключвателят SA1 осигурява включване и изключване на стабилизатора и товара. Затварящият ключ SA2 изключва автоматичната система, която стабилизира напрежението на товара. В този случай се оказва максимално възможното при текущото мрежово напрежение.

След свързване на сглобения стабилизатор към мрежата, регулиращият резистор R1 задава напрежението на натоварване на 220 V. Трябва да се има предвид, че стабилизаторът, описан по-горе, не може да елиминира промени в мрежовото напрежение, които надвишават 220 V или са под минимално използваното при изчисляване на намотките на трансформатора.

Забележка: В някои режими на работа на стабилизатора мощността, разсейвана от транзистора VT2, се оказва много значителна. Именно това, а не мощността на трансформатора, може да ограничи допустимата мощност на натоварване. Следователно трябва да се внимава да се осигури добро разсейване на топлината от този транзистор.

Стабилизатор, инсталиран във влажна стая, трябва да бъде поставен в заземен метален корпус.

Вижте също диаграми.

Мрежовото напрежение, особено в селските райони, често надвишава допустимите граници за захранваното оборудване, което води до неговата повреда.

Възможно е да се избегнат такива неприятни последици с помощта на стабилизатор, който поддържа изходното напрежение в необходимите граници за товара и ако това не е възможно, го изключва.

Предложеното устройство е много обещаващ дизайн, при който товарът се свързва автоматично към съответния кран на намотката на автотрансформатора в зависимост от текущата стойност на мрежовото напрежение.

Годин А.В. Стабилизатор на AC напрежение

Списание "РАДИО". 2005. № 08 (с. 33-36)
Списание "РАДИО". 2005. № 12 (стр. 45)
Списание "РАДИО". 2006. № 04 (стр. 33)

Поради нестабилност на мрежовото напрежение в района на Москва, хладилник се провали. Проверката на напрежението през деня разкри промените му от 150 до 250 V. В резултат на това се заех с въпроса за закупуването на стабилизатор. Когато погледнах цените на готовите продукти бях шокиран. Започнах да търся схеми в литературата и интернет.

Стабилизатор, управляван от микроконтролер, с почти подходящи параметри е описан в. Но изходната му мощност не е достатъчно висока, превключването на товара зависи не само от амплитудата, но и от честотата на мрежовото напрежение. Затова беше решено да създадем собствен дизайн на стабилизатор, който няма тези недостатъци.

Предлаганият стабилизатор не използва микроконтролер, което го прави достъпен за по-широк кръг радиолюбители. Нечувствителността към честотата на мрежовото напрежение позволява да се използва в полеви условия, когато източникът на електричество е автономен дизелов генератор.

Основни технически характеристики

Входно напрежение, V: 130…270
Изходно напрежение, V: 205…230
Максимална мощност на натоварване, kW: 6
Време за превключване (изключване) на товара, ms: 10

Устройството съдържа следните компоненти: Захранване на елементи T1, VD1, DA1, C2, C5. Блок за закъснение при включване на товара C1, VT1-VT3, R1-R5. Токоизправител за измерване на амплитудата на напрежението на мрежата VD2, C2 с делител R13, R14 и ценеров диод VD3. Компаратор на напрежение DA2, DA3, R15-R39. Логически контролер, базиран на чипове DD1-DD5. Усилватели на базата на транзистори VT4-VT12 с токоограничаващи резистори R40-R48. Индикаторни светодиоди HL1-HL9, седем оптронни ключа, съдържащи оптосимистори U1-U7, резистори R6-R12, триаци VS1-VS7. Мрежовото напрежение се свързва към съответния кран на намотката на автотрансформатора Т2 чрез автоматичния превключвател с предпазител QF1. Товарът е свързан към автотрансформатор T2 чрез отворен триак (един от VS1-VS7).

Стабилизаторът работи по следния начин. След включване на захранването кондензаторът C1 се разрежда, транзисторът VT1 е затворен и VT2 е отворен. Транзисторът VT3 е затворен и тъй като токът през светодиодите, включително тези, включени в триачните оптрони U1-U7, може да тече само през този транзистор, нито един светодиод не свети, всички триаци са затворени, товарът е изключен. Напрежението на кондензатор C1 се увеличава, когато се зарежда от захранването през резистор R1. В края на интервала на забавяне от три секунди, необходим за завършване на преходните процеси, се задейства тригерът на Schmidt на транзисторите VT1 и VT2, транзисторът VT3 се отваря и позволява натоварването да бъде включено.

Напрежението от намотка III на трансформатор Т1 се коригира от елементи VD2C2 и се подава към разделителя R13, R14. Напрежението на двигателя на настройващия резистор R14, пропорционално на мрежовото напрежение, се подава към неинвертиращите входове на осем компаратора (чипове DA2, DA3). Инвертиращите входове на тези компаратори получават постоянни референтни напрежения от резисторния делител R15-R23. Сигналите от изходите на компараторите се обработват от контролера с помощта на логически елементи "изключително ИЛИ" (чипове DD1-DD5). На груповата комуникационна линия Фиг. Изходите на компараторите DA2.1-DA2.4 и DA3.1-DA2.3 са обозначени с номера 1-7, а изходите на контролера са обозначени с букви A-H. Изходът на компаратора DA3.4 не е включен в груповата комуникационна линия.

Ако мрежовото напрежение е под 130 V, изходите на всички компаратори и изходите на контролера имат ниско логическо ниво. Транзисторът VT4 е отворен, мигащият светодиод HL1 свети, което показва прекалено ниско мрежово напрежение, при което стабилизаторът не може да захранва товара. Всички други светодиоди са изключени, триаците са затворени, товарът е изключен.

Ако мрежовото напрежение е по-малко от 150 V, но повече от 130 V, логическото ниво на сигналите 1 и A е високо, останалите са ниски. Транзисторът VT5 е отворен, светодиодите HL2 и U1.1 са включени, оптозимисторът U1.2 е отворен, товарът е свързан към горния извод на намотката на автотрансформатора T2 през отворения триак VS1.

Ако мрежовото напрежение е по-малко от 170 V, но повече от 150 V, логическото ниво на сигнали 1, 2 и B е високо, останалите са ниски. Транзисторът VT6 е отворен, светодиодите HL3 и U2.1 са включени, оптозимисторът U1.2 е отворен, товарът е свързан към втория от горния терминал на намотката на автотрансформатора T2 през отворения триак VS2.

Останалите нива на мрежово напрежение, съответстващи на превключване на товара към друг кран на намотката на автотрансформатора T2: 190, 210, 230 и 250 V.

За да се предотврати повторно превключване на товара, в случай, че мрежовото напрежение варира на прагово ниво, се въвежда хистерезис от 2-3 V (забавяне на превключването на компаратора), като се използва положителна обратна връзка през R32-R39. Колкото по-голямо е съпротивлението на тези резистори, толкова по-малък е хистерезисът.

Ако мрежовото напрежение е повече от 270 V, изходите на всички компаратори и изходът H на контролера са на високо логическо ниво. Останалите изходи на контролера са ниски. Транзисторът VT12 е отворен, мигащият светодиод HL9 е включен, което показва прекалено високо мрежово напрежение, при което стабилизаторът не може да захранва товара. Всички други светодиоди са изключени, триаците са затворени, товарът е изключен.

Стабилизаторът може да издържи неограничено време на аварийно увеличение на мрежовото напрежение до 380 V. Надписите, посочени от светодиодите, са подобни на описаните в.

Вариант с един силов трансформатор

Конструкция и детайли

Стабилизаторът е монтиран върху печатна платка 90х115 мм, изработена от едностранно фолио от фибростъкло.

Светодиодите HL1-HL9 са монтирани така, че при монтиране на печатната платка в кутията да се поберат в съответните отвори на предния панел на устройството.

В зависимост от дизайна на корпуса е възможно да се монтират светодиоди от страната на печатните проводници. Стойностите на резисторите за ограничаване на тока R41-R47 са избрани така, че токът, протичащ през светодиодите на триачните оптрони U1.1-U7.1, да е в рамките на 15-16 mA. Не е необходимо да използвате мигащи светодиоди HL1 и HL9, но тяхната светлина трябва да е ясно видима, така че да могат да бъдат заменени с непрекъснати червени светодиоди с повишена яркост, като напр. AL307KMили L1543SRC-E.

Външен диоден мост DF005M(VD1,VD2) могат да бъдат заменени с домашни КЦ407Аили всеки с напрежение най-малко 50V и ток най-малко 0,4A. Ценеров диод VD3 може да бъде всеки маломощен, имащ стабилизиращо напрежение 4,3...4,7 V.

Волтажен регулатор KR1158EN6A(DA1) може да бъде заменен с KR1158EN6B. Четворен чип за сравнение LM339N(DA2,DA3), могат да бъдат заменени с вътрешен аналог K1401SA1. Микросхема KR1554LP5(DD1-DD5), може да се замени с подобен от серията KR1561И KR561или чужди 74AC86PC.

Триак оптрони MOC3041(U1-U7) могат да бъдат заменени MOC3061.

Тример резистори R14, R15 и R23 многооборотни жични SP5-2или SP5-3. Фиксирани резистори R16-R22 C2-23 с толеранс най-малко 1%, останалите могат да бъдат всякакви с толеранс 5%, с разсейване на мощност не по-ниско от посоченото на диаграмата. Оксидните кондензатори C1-C3, C5 могат да бъдат всякакви, с капацитет, посочен на диаграмата, и напрежение не по-ниско от посоченото за тях. Останалите кондензатори C4, C6-C8 са всеки филм или керамика.

Вносни триак оптрони MOC3041(U1-U7) са избрани, защото съдържат вградени контролери за преминаване през нулата на напрежението. Това е необходимо за синхронизиране на изключването на един мощен триак и включването на друг, за да се предотврати късо съединение на намотките на автотрансформатора.

Мощните триаци VS1-VS7 също са чужди BTA41-800B, тъй като домашните със същата мощност изискват твърде много управляващ ток, който надвишава максимално допустимия ток на оптосимисторите 120 mA. Всички триаци VS1-VS7 са инсталирани на един радиатор с площ на охлаждащата повърхност най-малко 1600 cm2.

Стабилизиращ чип KR1158EN6A(DA1) трябва да се монтира върху радиатор, направен от парче алуминиева плоча или U-образен профил с повърхност най-малко 15 cm2.

Трансформаторът T1 е домашен, проектиран за обща мощност от 3 W, с площ на напречното сечение на магнитната верига от 1,87 cm2. Неговата мрежова намотка I, проектирана за максимално аварийно мрежово напрежение от 380 V, съдържа 8669 навивки от проводник PEV-2 с диаметър 0,064 mm. Намотки II и III съдържат по 522 навивки от проводник PEV-2 с диаметър 0,185 mm.

Вариант с два силови трансформатора

При номинално мрежово напрежение от 220 V напрежението на всяка изходна намотка трябва да бъде 12 V. Вместо домашен трансформатор T1 можете да използвате два трансформатора ТПК-2-2×12V, свързани последователно съгласно метода, описан в както е показано на фиг.

Файл за печат на устройството PrintStab-2.lay(опция с два трансформатора ТПК-2-2×12V), извършени с помощта на програмата Sprint Layout 4.0, който ви позволява да отпечатате дизайн в огледален образ и е много удобен за изработка на печатни платки с помощта на лазерен принтер и ютия. Може да бъде изтеглен от тук.

Силов трансформатор

Трансформатор Т2 6 kW, също самоделен, навит върху тороидален магнитопровод с обща мощност 3-4 kW, по начина, описан в. Намотката му съдържа 455 оборота от проводник PEV-2.

Завоите 1,2,3 се навиват с тел с диаметър 3 mm. Завоите 4,5,6,7 се навиват с шина с напречно сечение 18,0 mm2 (2 mm на 9 mm). Това напречно сечение е необходимо, така че автотрансформаторът да не се нагрява по време на продължителна работа.

Крановете са направени от 203, 232, 266, 305, 348 и 398-ми навивки, като се брои от най-долния в изходната верига. Мрежовото напрежение се подава към крана на 266-ия завой.

Ако мощността на натоварване не надвишава 2,2 kW, тогава автотрансформаторът T2 може да бъде навит на статора на електродвигател с мощност 1,5 kW с проводник PEV-2. Кранове 1,2,3 се навиват с тел с диаметър 2 mm. Завоите 4,5,6,7 се навиват с тел с диаметър 3 mm

Броят на намотките трябва да се увеличи пропорционално с 1,3 пъти. Работният ток на превключвателя с предпазител QF1 трябва да бъде намален до 20 A. Преди натоварването е препоръчително да инсталирате допълнителен прекъсвач от 10 A

При производството на автотрансформатор с неизвестна стойност на магнитната проницаемост Vmax на сърцевината, за да не се допусне грешка при избора на съотношението на оборотите на волт, е необходимо да се проведе практическо изследване на статора (вижте раздела по-долу) .

В общия архив има програма за изчисляване на отводите на автотрансформатора въз основа на общите размери на статора с известна стойност на магнитната проницаемост Vmax на сърцевината.

Ако мощността на натоварване не надвишава 3 kW, тогава автотрансформаторът T2 може да бъде навит на статора на електродвигател с мощност 4 kW с проводник PEV-2 с диаметър 2,8 mm (сечение 6,1 mm2).Броят на намотките трябва да да се увеличи пропорционално с 1,2 пъти. Работният ток на превключвателя на предпазителя QF1 трябва да бъде намален до 16 A. Могат да се използват триаци VS1-VS7 BTA140-800, поставени върху радиатор с площ най-малко 800 cm2.

Настройки

Регулирането се извършва с помощта на LATR- и два волтметъра. Необходимо е да зададете праговете за превключване на товара и да се уверите, че изходното напрежение на стабилизатора е в приемливи граници за захранваното оборудване.

Нека обозначим U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7 - стойностите на напрежението на двигателя на настройващия резистор R14, съответстващи на мрежовото напрежение 130, 150, 170, 190, 210, 230, 250, 270 V (прагове за превключване и изключване на товара).

Вместо подстригващи резистори R15 и R23 временно се монтират постоянни резистори със съпротивление 10 kOhm.

След това стабилизаторът без автотрансформатор T2 е свързан към мрежата чрез LATR. На изхода LATR-а увеличете напрежението до 250 V, след това използвайте тримерния резистор R14, за да зададете напрежението U6 равно на 3,5 V, като го измервате с цифров волтметър. След това намалете напрежението LATR-a до 130 V и измерване на напрежението U1. Нека например да е 1,6 V.

Изчислете стъпката на промяна на напрежението:

∆U=(U6 – U1)/6=(3,5-1,6)/6=0,3166 V ,
ток, протичащ през делителя R15-R23
I=∆U/R16=0,3166/2=0,1583 mA

Изчислете съпротивлението на резисторите R15 и R23:

R15= U1/I=1,6/0,1583=10,107 kOhm,
R23= (Upit – U6 –∆U)/I=(6–3,5–0,3166)/0,1588=13,792 kOhm , където Upit е стабилизиращото напрежение на микросхемата DA1. Изчислението е приблизително, тъй като не отчита влиянието на резисторите R32-R39, но неговата точност е достатъчна за практическа настройка на стабилизатора.

Програмата за изчисляване на R8, R16 и комутационни гранични напрежения може да бъде изтеглена в прикачените файлове.

След това устройството се изключва от мрежата и с помощта на цифров волтметър съпротивленията на резисторите R15 и R23 се задават равни на изчислените стойности и се монтират на платката вместо посочените по-горе фиксирани резистори. Включете отново стабилизатора и наблюдавайте превключването на светодиодите, като постепенно увеличавате напрежението LATR-и от минимум към максимум и обратно. Едновременното светене на два или повече светодиода показва неизправност на една от микросхемите DA2, DA3, DD1-DD5. Дефектната микросхема трябва да бъде заменена, така че е по-удобно да инсталирате панели за тях, а не самите микросхеми на платката.

След като се уверите, че микросхемите са в добро състояние, свържете автотрансформатора T2 и товара - лампа с нажежаема жичка с мощност 100...200 W. Отново се измерват праговете на превключване и напреженията U1-U7. За да проверите правилността на изчисленията, променяйки LATR-ти вход на T1, трябва да се уверите, че светодиодът HL1 мига при напрежение под 130 V, последователното активиране на светодиодите HL2 - HL8 при преминаване на посочените по-горе прагове на превключване, а също и HL9 мига при напрежение над 270 V V.

Ако максималното напрежение LATR-a е по-малко от 270 V, настройте изхода му на 250 V, изчислете напрежението U7 по формулата: U7 = U6 + ∆U = 3,82 V. Преместете плъзгача R14 нагоре, проверете дали при напрежение U7 товарът е изключен, и след това върнете плъзгача R14 надолу, настройвайки U6 на предишната му стойност от 3,5 V.

Препоръчително е да завършите инсталирането на стабилизатора, като го свържете към напрежение 380 V за няколко часа.

По време на експлоатацията на няколко екземпляра стабилизатори с различна мощност (около шест месеца) не е имало повреди или повреди в работата им. Няма неизправности на оборудването, захранвано от тях, поради нестабилно мрежово напрежение.

Литература

1. Коряков С. Стабилизатор на мрежово напрежение с микроконтролерно управление. – Радио, 2002, бр.8, с. 26-29.
2. Копанев В. Защита на трансформатор от повишено мрежово напрежение. - Радио, 1997, бр.2 с.46.
3. Андреев В. Производство на трансформатори. – Радио, 2002, № 7, с. 58
4. http://rexmill.ucoz.ru/forum/50-152-1

Изчисляване на автотрансформатор

Успяхте да премахнете статора от двигателя, но не знаете от какъв материал е направен. По принцип при изчисляване на ядра с мощност над 1 kW често възникват проблеми с първоначалните данни. Можете лесно да избегнете проблеми, ако проведете проучване на съществуващото си ядро. Много лесно се прави.

Подготвяме сърцевината за навиване на първичната намотка: обработваме острите ръбове, нанасяме изолационни подложки (в моя случай направих картонени подложки върху тороидалната сърцевина). Сега навиваме 50 оборота тел с диаметър 0,5-1 mm. За измервания ще ни трябва амперметър с граница на измерване от приблизително 5 ампера, волтметър за променливо напрежение и LATR.MS Excel

N/V= 50/((140-140*0,25) = 0,48обороти на волт.

Броят на завъртанията в крановете се изчислява въз основа на средните напрежения на всеки от входните диапазони на контролера и ще бъде:

Кран № 1 – 128,5 V x 0,48 V = 62 Vit
Кран № 2 – 147 V x 0,48 V = 71 Vit
Кран № 3 – 168 V x 0,48 V = 81 Vit
Кран № 4 – 192 V x 0,48 V = 92 Vit
Кран № 5 – 220 V x 0,48 V = 106 Vit(напрежението върху товара също се отстранява от него)
Кран № 6 – 251,5 V x 0,48 V = 121 Vit
Кран № 7 – 287,5 V x 0,48 V = 138 Vit(общ брой обороти на автотрансформатора)

Това е целият проблем!

Модернизация

Хареса ми това.

Съдържание:

В електрическите вериги има постоянна необходимост от стабилизиране на определени параметри. За тази цел се използват специални схеми за контрол и наблюдение. Точността на стабилизиращите действия зависи от така наречения стандарт, с който се сравнява определен параметър, например напрежение. Тоест, когато стойността на параметъра е под стандарта, веригата на стабилизатора на напрежението ще включи управлението и ще даде команда за увеличаването му. Ако е необходимо, се извършва обратното действие - намаляване.

Този принцип на работа е в основата на автоматичното управление на всички известни устройства и системи. Стабилизаторите на напрежение работят по същия начин, въпреки разнообразието от схеми и елементи, използвани за създаването им.

Направи си сам схема на стабилизатор на напрежение 220V

При идеална работа на електрическите мрежи стойността на напрежението трябва да се променя с не повече от 10% от номиналната стойност, нагоре или надолу. На практика обаче спадовете на напрежението достигат много по-високи стойности, което се отразява изключително негативно на електрическото оборудване, дори до повреда.

Специално стабилизиращо оборудване ще ви помогне да се предпазите от подобни проблеми. Въпреки това, поради високата цена, използването му в домашни условия в много случаи е икономически неизгодно. Най-добрият изход от ситуацията е домашен стабилизатор на напрежение 220V, чиято схема е доста проста и евтина.

Можете да вземете индустриален дизайн като основа, за да разберете от какви части се състои. Всеки стабилизатор включва трансформатор, резистори, кондензатори, свързващи и свързващи кабели. Най-простият се счита за стабилизатор на променливо напрежение, чиято верига работи на принципа на реостат, увеличавайки или намалявайки съпротивлението в съответствие със силата на тока. Модерните модели освен това съдържат много други функции, които предпазват домакинските уреди от пренапрежения.

Сред домашните дизайни триак устройствата се считат за най-ефективни, така че този модел ще се счита за пример. Изравняването на тока с това устройство ще бъде възможно при входно напрежение в диапазона 130-270 волта. Преди да започнете монтажа, трябва да закупите определен набор от елементи и компоненти. Състои се от захранване, токоизправител, контролер, компаратор, усилватели, светодиоди, автотрансформатор, блок за закъснение при включване на товара, превключватели за оптрони, превключвател с предпазители. Основните работни инструменти са пинсети и поялник.

За сглобяване на стабилизатор на 220 волтаНа първо място ще ви е необходима печатна платка с размери 11,5х9,0 см, която трябва да се подготви предварително. Като материал се препоръчва използването на фолио от фибростъкло. Оформлението на частите се отпечатва на принтер и се пренася върху дъската с помощта на ютия.

Трансформаторите за веригата могат да бъдат взети готови или сглобени сами. Готовите трансформатори трябва да бъдат марка TPK-2-2 12V и свързани последователно един към друг. За да създадете първия си трансформатор със собствените си ръце, ще ви трябва магнитна сърцевина с напречно сечение 1,87 cm2 и 3 кабела PEV-2. Първият кабел се използва в една намотка. Диаметърът му ще бъде 0,064 mm, а броят на завоите ще бъде 8669. Останалите проводници се използват в други намотки. Техният диаметър вече ще бъде 0,185 мм, а броят на завоите ще бъде 522.

Вторият трансформатор е направен на базата на тороидална магнитна сърцевина. Намотката му е направена от същия проводник, както в първия случай, но броят на завоите ще бъде различен и ще бъде 455. Във второто устройство се правят седем крана. Първите три са направени от тел с диаметър 3 mm, а останалите от гуми с напречно сечение 18 mm2. Това предотвратява нагряването на трансформатора по време на работа.

Препоръчително е всички останали компоненти да бъдат закупени готови в специализирани магазини. Основата на монтажа е електрическата схема на фабрично изработен стабилизатор на напрежение. Първо се инсталира микросхема, която действа като контролер за радиатора. За производството му се използва алуминиева плоча с площ над 15 cm2. Триаците са инсталирани на същата платка. Радиаторът, предназначен за монтаж, трябва да има охлаждаща повърхност. След това тук се монтират светодиоди в съответствие с веригата или от страната на печатните проводници. Така сглобената конструкция не може да се сравни с фабричните модели нито по надеждност, нито по качество на работа. Такива стабилизатори се използват с домакински уреди, които не изискват точни параметри на тока и напрежението.

Вериги на транзисторни стабилизатори на напрежение

Висококачествените трансформатори, използвани в електрическата верига, ефективно се справят дори с големи смущения. Те надеждно защитават домакинските уреди и оборудването, инсталирано в къщата. Персонализирана система за филтриране ви позволява да се справите с всякакви пренапрежения на тока. Чрез контролиране на напрежението възникват промени в тока. Ограничителната честота на входа се увеличава, а на изхода намалява. По този начин токът във веригата се преобразува на два етапа.

Първо, на входа се използва транзистор с филтър. Следва началото на работата. За да завърши преобразуването на тока, веригата използва усилвател, най-често инсталиран между резистори. Благодарение на това в устройството се поддържа необходимото ниво на температура.

Коригиращата верига работи по следния начин. Изправянето на променливото напрежение от вторичната намотка на трансформатора става с помощта на диоден мост (VD1-VD4). Изглаждането на напрежението се извършва от кондензатор C1, след което влиза в системата на компенсационния стабилизатор. Действието на резистора R1 задава стабилизиращия ток на ценеровия диод VD5. Резистор R2 е резистор за натоварване. С участието на кондензатори C2 и C3 захранващото напрежение се филтрира.

Стойността на изходното напрежение на стабилизатора ще зависи от елементите VD5 и R1, за избора на които има специална таблица. VT1 се монтира на радиатор, чиято охлаждаща повърхност трябва да бъде най-малко 50 cm2. Домашният транзистор KT829A може да бъде заменен с чуждестранен аналог BDX53 от Motorola. Останалите елементи са маркирани: кондензатори - K50-35, резистори - MLT-0.5.

Верига на линеен регулатор на напрежение 12V

Линейните стабилизатори използват чипове KREN, както и LM7805, LM1117 и LM350. Трябва да се отбележи, че символът KREN не е съкращение. Това е съкращение от пълното име на стабилизаторния чип, обозначен като KR142EN5A. Други микросхеми от този тип са обозначени по същия начин. След съкращението това име изглежда различно - KREN142.

Линейните стабилизатори или регулаторите на постоянно напрежение са най-често срещаните. Единственият им недостатък е невъзможността да работят при напрежение, по-ниско от декларираното изходно напрежение.

Например, ако трябва да получите напрежение от 5 волта на изхода на LM7805, тогава входното напрежение трябва да бъде поне 6,5 волта. Когато на входа се подаде по-малко от 6,5 V, ще се получи т.нар. спад на напрежението и изходът вече няма да има декларираните 5 волта. Освен това линейните стабилизатори се нагряват много при натоварване. Това свойство е в основата на принципа на тяхното действие. Това означава, че напрежението, по-високо от стабилизираното, се превръща в топлина. Например, когато на входа на микросхемата LM7805 се подаде напрежение от 12V, тогава 7 от тях ще бъдат използвани за загряване на корпуса и само необходимите 5V ще отидат към потребителя. По време на процеса на трансформация се получава толкова силно нагряване, че тази микросхема просто ще изгори при липса на охлаждащ радиатор.

Схема на регулируем стабилизатор на напрежението

Често възникват ситуации, когато напрежението, подавано от стабилизатора, трябва да се регулира. Фигурата показва проста схема на регулируем стабилизатор на напрежение и ток, който позволява не само да се стабилизира, но и да се регулира напрежението. Може лесно да се сглоби дори само с основни познания по електроника. Например, входното напрежение е 50V, а изходът е всяка стойност в рамките на 27 волта.

Основната част от стабилизатора е полевият транзистор IRLZ24/32/44 и други подобни модели. Тези транзистори са оборудвани с три извода - изтичане, източник и порта. Структурата на всеки от тях се състои от диелектричен метал (силициев диоксид) - полупроводник. Корпусът съдържа стабилизиращ чип TL431, с помощта на който се регулира изходното електрическо напрежение. Самият транзистор може да остане на радиатора и да бъде свързан към платката чрез проводници.

Тази схема може да работи с входно напрежение в диапазона от 6 до 50V. Изходното напрежение варира от 3 до 27V и може да се регулира с тример резистор. В зависимост от дизайна на радиатора, изходният ток достига 10А. Капацитетът на изглаждащите кондензатори C1 и C2 е 10-22 μF, а C3 е 4,7 μF. Веригата може да работи без тях, но качеството на стабилизация ще бъде намалено. Електролитните кондензатори на входа и изхода са с номинално напрежение приблизително 50 V. Мощността, разсейвана от такъв стабилизатор, не надвишава 50 W.

Верига на стабилизатор на напрежение на триак 220V

Триак стабилизаторите работят по подобен начин на релейните устройства. Съществена разлика е наличието на блок, който превключва намотките на трансформатора. Вместо релета се използват мощни триаци, работещи под управлението на контролери.

Управлението на намотките с триаци е безконтактно, така че няма характерни щраквания при превключване. За навиване на автотрансформатора се използва меден проводник. Триак стабилизаторите могат да работят при ниско напрежение от 90 волта и високо напрежение до 300 волта. Регулирането на напрежението се извършва с точност до 2%, поради което лампите изобщо не мигат. Въпреки това, по време на превключване възниква самоиндуцирана ЕДС, както в релейните устройства.

Триак превключвателите са силно чувствителни към претоварване и затова трябва да имат резерв на мощност. Този тип стабилизатор има много сложен температурен режим. Следователно триаците се монтират на радиатори с принудително охлаждане с вентилатор. Веригата на тиристорния стабилизатор на напрежението DIY 220V работи по абсолютно същия начин.

Има устройства с повишена точност, които работят на двустепенна система. Първата степен извършва груба настройка на изходното напрежение, докато втората степен извършва този процес много по-прецизно. По този начин управлението на две степени се извършва с помощта на един контролер, което всъщност означава наличието на два стабилизатора в един корпус. И двата етапа имат намотки, навити в общ трансформатор. С 12 превключвателя тези две степени ви позволяват да регулирате изходното напрежение в 36 нива, което гарантира високата му точност.

Стабилизатор на напрежение с токова защитна схема

Тези устройства осигуряват захранване предимно за устройства с ниско напрежение. Тази схема на стабилизатор на ток и напрежение се отличава с прост дизайн, достъпна елементна база и възможност за плавно регулиране не само на изходното напрежение, но и на тока, при който се задейства защитата.
Основата на веригата е паралелен регулатор или регулируем ценеров диод, също с висока мощност. С помощта на така наречения измервателен резистор се следи токът, консумиран от товара.

Понякога на изхода на стабилизатора възниква късо съединение или токът на натоварване надвишава зададената стойност. В този случай напрежението на резистора R2 пада и транзисторът VT2 се отваря. Също така има едновременно отваряне на транзистора VT3, който шунтира източника на референтно напрежение. В резултат на това изходното напрежение се намалява до почти нулево ниво и управляващият транзистор е защитен от токови претоварвания. За да се зададе точният праг на токовата защита, се използва регулиращ резистор R3, свързан паралелно с резистор R2. Червеният цвят на LED1 показва, че защитата е задействала, а зеленият LED2 показва изходното напрежение.

След правилно сглобяване веригите на мощни стабилизатори на напрежение веднага се пускат в експлоатация, просто трябва да зададете необходимата стойност на изходното напрежение. След зареждане на устройството, реостатът задава тока, при който се задейства защитата. Ако защитата трябва да работи при по-малък ток, за това е необходимо да се увеличи стойността на резистора R2. Например, при R2 равен на 0,1 Ohm, минималният защитен ток ще бъде около 8A. Ако, напротив, трябва да увеличите тока на натоварване, трябва да свържете два или повече транзистора паралелно, чиито излъчватели имат изравнителни резистори.

Верига на стабилизатор на релейно напрежение 220

С помощта на релеен стабилизатор се осигурява надеждна защита на инструменти и други електронни устройства, за които стандартното ниво на напрежение е 220V. Този стабилизатор на напрежението е 220V, чиято верига е известна на всички. Той е широко популярен поради простотата на дизайна си.

За да работите правилно с това устройство, е необходимо да проучите неговия дизайн и принцип на работа. Всеки релеен стабилизатор се състои от автоматичен трансформатор и електронна схема, която управлява работата му. Освен това има реле, поставено в издръжлив корпус. Това устройство принадлежи към категорията усилватели на напрежението, тоест добавя ток само в случай на ниско напрежение.

Добавянето на необходимия брой волта се извършва чрез свързване на намотката на трансформатора. Обикновено за работа се използват 4 намотки. Ако токът в електрическата мрежа е твърде голям, трансформаторът автоматично намалява напрежението до желаната стойност. Дизайнът може да бъде допълнен с други елементи, например дисплей.

По този начин релейният стабилизатор на напрежение има много прост принцип на работа. Токът се измерва от електронна схема, след което след получаване на резултатите се сравнява с изходния ток. Получената разлика в напрежението се регулира независимо чрез избор на необходимата намотка. След това релето е свързано и напрежението достига необходимото ниво.

Стабилизатор на напрежение и ток на LM2576

Домакинските уреди са податливи на пренапрежения: те се износват по-бързо и се провалят. И в мрежата напрежението често скача, пада или дори се прекъсва: това се дължи на разстоянието от източника и несъвършенството на електропроводите.

За захранване на устройства с ток със стабилни характеристики в апартаментите се използват стабилизатори на напрежение. Независимо от параметрите на тока, въведен в устройството на изхода му, той ще има почти непроменени параметри.

Може да се закупи устройство за изравняване на тока, като се избира от широка гама (разлики в мощността, принципа на работа, управлението и параметъра на изходното напрежение). Но нашата статия е посветена на това как да направите стабилизатор на напрежение със собствените си ръце. Оправдана ли е домашната работа в този случай?

Домашният стабилизатор има три предимства:

1. евтиност. Всички части се закупуват отделно и това е рентабилно в сравнение със същите части, но вече събрани в едно устройство - токов еквалайзер;
2. Възможност за DIY ремонт. Ако някой от елементите на закупения стабилизатор се повреди, едва ли ще можете да го замените, дори и да разбирате от електротехника. Просто няма да намерите нищо, с което да замените износена част. С домашно устройство всичко е по-просто: първоначално сте закупили всички елементи в магазина. Остава само да отидете там и да купите счупеното;
3. Лесен ремонт. Ако сами сте сглобили преобразувател на напрежение, тогава го знаете 100%. И разбирането на устройството и работата ще ви помогне бързо да идентифицирате причината за повреда на стабилизатора. След като го разберете, можете лесно да поправите своя домашен модул.

Самостоятелно произведеният стабилизатор има три сериозни недостатъка:

1. Ниска надеждност. В специализираните предприятия устройствата са по-надеждни, тъй като тяхното развитие се основава на показанията на високоточни инструменти, които не могат да бъдат намерени в ежедневието;
2. Широк диапазон на изходното напрежение. Ако индустриалните стабилизатори могат да произведат относително постоянно напрежение (например 215-220V), тогава домашно направените аналози могат да имат диапазон 2-5 пъти по-голям, което може да бъде критично за оборудване, което е свръхчувствително към промени в тока;
3. Сложна настройка. Ако закупите стабилизатор, тогава етапът на настройка се заобикаля, всичко, което трябва да направите, е да свържете устройството и да контролирате работата му. Ако вие сте създателят на текущия еквалайзер, тогава трябва да го конфигурирате също. Това е трудно, дори ако сами сте направили най-простия стабилизатор на напрежението.

Домашен токов еквалайзер: характеристики

Стабилизаторът се характеризира с два параметъра:

• Допустим обхват на входното напрежение (Uin);
• Допустим диапазон на изходното напрежение (Uout).

Тази статия обсъжда токовия преобразувател на триак, тъй като е много ефективен. За него Uin е 130-270V, а Uout е 205-230V. Ако голям диапазон на входното напрежение е предимство, то за изхода това е недостатък.

За домакинските уреди обаче този диапазон остава приемлив. Това е лесно да се провери, тъй като допустимите колебания на напрежението са удари и спадове от не повече от 10%. И това е 22,2 волта нагоре или надолу. Това означава, че е допустимо да се променя напрежението от 197,8 на 242,2 волта. В сравнение с този диапазон, токът на нашия триак стабилизатор е още по-плавен.

Устройството е подходящо за свързване към линия с товар не повече от 6 kW. Превключва за 0,01 секунди.

Проектиране на токостабилизиращо устройство

Домашен стабилизатор на напрежение 220V, чиято диаграма е представена по-горе, включва следните елементи:

• захранващ агрегат. Използва запомнящи устройства C2 и C5, трансформатор на напрежение T1, както и компаратор (сравнително устройство) DA1 и LED VD1;
• възел,забавяне на началото на натоварването. За да го сглобите, ще ви трябват съпротивления от R1 до R5, транзистори от VT1 до VT3, както и памет C1;
• Токоизправител, измерване на стойността на скокове и спадове на напрежението. Дизайнът му включва VD2 LED с ценеров диод със същото име, C2 устройство, резистор R14 и R13;
• Компаратор.Това ще изисква съпротивления от R15 до R39 и сравняващи устройства DA2 с DA3;
• Контролер тип логика. Изисква DD чипове от 1 до 5;
• Усилватели. Те ще изискват съпротивления за ограничаване на тока R40-R48, както и транзистори от VT4 до VT12;
• светодиоди,играе ролята на индикатор - HL от 1 до 9;
• Оптронни превключватели(7) с триаци VS от 1 до 7, резистори R от 6 до 12 и оптрони триаци U от 1 до 7;
• Автоматично превключванес предпазител QF1;
• Автотрансформатор Т2.

Как ще работи това устройство?

След като устройството на възела с чакащо натоварване (C1) е свързано към мрежата, то все още е разредено. Транзисторът VT1 се включва и 2 и 3 се затварят. През последния токът впоследствие ще тече към светодиодите и триаците на оптрона. Но докато транзисторът е затворен, диодите не дават сигнал и триаците все още са затворени: няма товар. Но токът вече тече през първия резистор към запаметяващото устройство, което започва да натрупва енергия.

Процесът, описан по-горе, отнема 3 секунди, след което се задейства тригерът на Шмит, базиран на транзистори VT 1 и 2, след което се включва транзистор 3. Сега товарът може да се счита за отворен.

Изходното напрежение от третата намотка на трансформатора на захранването се изравнява от втория диод и кондензатор. Тогава токът се насочва към R13, преминава през R14. В момента напрежението е пропорционално на напрежението в мрежата. След това токът се подава към неинвертиращи компаратори. Веднага към инвертиращите сравнителни устройства постъпва вече изравнен ток, който се подава към съпротивления от 15 до 23. След това се свързва контролер за обработка на входните сигнали на сравнителните устройства.

Нюанси на стабилизация в зависимост от напрежението, подадено на входа

Ако се въведе напрежение до 130 волта, тогава на клемите на компаратора се показва логическо ниво с ниско напрежение (LU). Четвъртият транзистор е отворен и светодиод 1 мига и показва, че има силен спад в линията. Трябва да разберете, че стабилизаторът не е в състояние да произведе необходимото напрежение. Следователно всички триаци са затворени и няма товар.

Ако напрежението на входа е 130-150 волта, тогава се наблюдава високо LU на сигнали 1 и A, но за други сигнали то все още е ниско. Петият транзистор се включва, вторият диод светва. Отворен триак на оптрона U1.2 и триак VS2. Товарът ще върви по последния и ще достигне терминала на намотката на втория автотрансформатор отгоре.

При входно напрежение от 150-170 волта се наблюдава високо LU на сигнали 1, 2 и V, а в останалата част е все още ниско. След това шестият транзистор се включва и третият диод се включва, VS2 се включва и токът се подава към втория (ако се брои отгоре) намотка на втория автотрансформатор.

Работата на стабилизатора е описана по същия начин при диапазони на напрежение 170-190V, 190-210V, 210-230V, 230-250V.

Производство на печатни платки

За токов преобразувател на триак се нуждаете от печатна платка, върху която ще бъдат поставени всички елементи. Размерът му е: 11,5 на 9 см. За направата му ще ви е необходим фибран, покрит от едната страна с фолио.

Платката може да бъде отпечатана на лазерен принтер, след което ще се използва ютия. Удобно е да направите сами дъска с помощта на програмата Sprint Loyout. По-долу е показана диаграма на разположението на елементите върху него.

Как се правят трансформатори Т1 и Т2?

Първият трансформатор Т1 с мощност 3 kW е произведен с помощта на магнитопровод с площ на напречното сечение (CSA) 187 кв. мм. И три проводника PEV-2:

• За първото опаковане PPS е само 0,003 квадратни метра. мм. Брой навивки – 8669;
• За втората и третата намотка PPS е само 0,027 кв. мм. Броят на завоите е 522 на всеки.

Ако не искате да навивате проводника, тогава можете да закупите два трансформатора TPK-2-2×12V и да ги свържете последователно, както е показано на фигурата по-долу.

За да направите автотрансформатор с втора мощност от 6 kW, ще ви трябва тороидална магнитна сърцевина и проводник PEV-2, от който ще бъде направена обвивка от 455 оборота. И тук имаме нужда от завои (7 броя):

• Обвиване на 1-3 завои от тел с PPS 7 кв. mm;
• Опаковане на 4-7 завоя от тел с PPS 254 кв. мм.

Какво да купя?

Купете в магазин за електрическо и радио оборудване (означение в скоби на диаграмата):

• 7 оптронни триака MOC3041 или 3061 (U от 1 до 7);
• 7 прости триака BTA41-800B (VS от 1 до 7);
• 2 светодиода DF005M или KTs407A (VD 1 и 2);
• 3 резистора SP5-2, 5-3 възможни (R 13, 14, 25);
• Токов изравнителен елемент KR1158EN6A или B (DA1);
• 2 сравнителни устройства LM339N или K1401CA1 (DA 1 и 2);
• Ключ с предпазител;
• 4 филмови или керамични кондензатора (C 4, 6, 7, 8);
• 4 оксидни кондензатора (C 1, 2, 3, 5);
• 7 съпротивления за ограничаване на тока, на клемите им той трябва да бъде равен на 16 mA (R от 41 до 47);
• 30 съпротивления (всякакви) с толеранс 5%;
• 7 съпротивления C2-23 с толеранс 1% (R от 16 до 22).

Монтажни особености на устройството за изравняване на напрежението

Микросхемата на устройството за стабилизиране на тока е инсталирана на радиатор, за който е подходяща алуминиева плоча. Площта му не трябва да бъде по-малка от 15 квадратни метра. см.

За триаците е необходим и радиатор с охлаждаща повърхност. За всичките 7 елемента е достатъчен един радиатор с площ от поне 16 квадратни метра. дм.

За да работи преобразувателят на AC напрежение, който произвеждаме, ще ви е необходим микроконтролер. Микросхемата KR1554LP5 се справя перфектно с ролята си.

Вече знаете, че можете да намерите 9 мигащи диода във веригата. Всички те са разположени върху него, така че да влизат в отворите, които са на предния панел на устройството. И ако тялото на стабилизатора не позволява тяхното разположение, както е на диаграмата, тогава можете да го промените така, че светодиодите да излизат от удобната за вас страна.

Вместо мигащи светодиоди могат да се използват немигащи светодиоди. Но в този случай трябва да вземете диоди с ярко червено сияние. Подходящи са елементи от следните марки: AL307KM и L1543SRC-E.

Сега знаете как да направите стабилизатор на напрежение от 220 волта. И ако вече ви се е налагало да правите нещо подобно преди, тогава тази работа няма да ви затрудни. В резултат на това можете да спестите няколко хиляди рубли при закупуване на индустриален стабилизатор.

Оптималният начин за работа на електрическите мрежи се счита за промяна на текущите функции, както и на необходимото напрежение, с 10% от 220V. Въпреки това, тъй като пренапреженията се променят доста често, електрическите устройства, които са директно свързани към мрежата, са изложени на риск от повреда.

За да се премахнат подобни проблеми, е необходимо да се инсталира определено оборудване. И тъй като устройството за списание има доста висока цена, естествено много хора сглобяват стабилизатора със собствените си ръце.

Оправдано ли е подобно решение и какво е необходимо, за да стане факт?

Принципът на действие на стабилизатора

След като сте решили да създадете домашен стабилизатор, както е на снимката, трябва да погледнете вътрешността на кутията, която се състои от определени части. Принципът на работа на конвенционалното устройство се основава директно на функционирането на реостат, който увеличава или намалява съпротивлението.

В допълнение, предлаганите модели имат различни функции и могат напълно да защитят оборудването от нежелани пренапрежения на напрежението в мрежата.

Оборудването се класифицира в зависимост от методите, използвани за регулиране на тока. Тъй като стойността е насоченото движение на частиците, тя може да бъде повлияна съответно чрез механичен или импулсен метод.

Първият работи според закона на Ом. Устройствата, чиято работа се основава на него, се наричат ​​линейни. Те включват няколко завоя, комбинирани с помощта на реостат.

Напрежението, което се подава към една част, преминава през реостат, завършва по подобен начин в друга, от която се предава на консуматора.

Този тип устройства позволяват възможно най-точното задаване на необходимите параметри на тока и лесно могат да бъдат надградени със специални компоненти.

Въпреки това е неприемливо да се използват такива стабилизатори в мрежи, където има голяма разлика между токовете, тъй като те няма да защитят напълно оборудването от късо съединение по време на претоварване.

Импулсните опции работят с помощта на метода на модулация на амплитудния ток. Веригата използва превключвател, който я прекъсва след необходимия период от време. Този подход дава възможност да се натрупа необходимия ток в кондензатора възможно най-равномерно и след завършване на зареждането, а след това към устройствата.

Да започнем сглобяването

Тъй като най-ефективното устройство е триак, нека поговорим как да направите подобен стабилизатор със собствените си ръце.

Важно е да се подчертае, че този тип модели ще могат да изравняват подавания ток при условие, че напрежението е в диапазона 130-270 V. Ще са необходими и компоненти. Инструментите, от които се нуждаете, са пинсети и поялник.

Етапи на производство

Съгласно подробните инструкции как да монтирате стабилизатора, първо трябва да подготвите печатна платка с необходимия размер. Създадена е от специално фолирано фибростъкло. Микросхемата за подреждане на елементи може да бъде в печатен формат или прехвърлена на платката с помощта на ютия.

След това схемата за създаване на прост стабилизатор предвижда директно сглобяване на устройството. За този елемент ще ви трябва магнитна верига и няколко кабела. За извършване на намотката се използва един проводник с диаметър 0,064 mm. Броят на необходимите завои достига 8669.

Останалите два проводника се използват за създаване на останалите намотки, които в сравнение с първия вариант имат диаметър 0,185 mm. Броят на намотките, подредени за тези намотки, е най-малко 522.

Ако е необходимо да се опрости задачата, за предпочитане е да се използват последователно свързани трансформатори от марката TPK-2-2 12V.

При самостоятелно производство на тези части, след завършване на създаването на една от тях, те преминават към производството на друга. За тези цели ще е необходима троидна магнитна верига. PEV-2 с брой навивки от 455 също е подходящ като намотка.

Освен това, чрез поетапно ръчно производство на стабилизатора във второто устройство, трябва да се направят 7 завоя. В този случай за няколко три се използва проводник с диаметър 3 mm, за други се използват шини с напречно сечение 18 mm2. Това ще позволи да се елиминира нежеланото нагряване на устройството по време на работния процес.

Останалите артикули трябва да бъдат закупени в специализиран търговски обект. След като закупите всичко необходимо, трябва да сглобите устройството.

Работата трябва да започне с инсталирането на необходимата микросхема, която действа като контролер на монтирания радиатор, изработен от платина. Освен това на него са инсталирани триаци. След това на платката се монтират мигащи светодиоди.

Ако създаването на триак устройства е трудна задача за вас, тогава се препоръчва да изберете линейна версия, характеризираща се с подобни свойства.

Снимки на стабилизатори направи си сам