Vývojáři elektrických a elektronických zařízení při jejich vytváření vycházejí ze skutečnosti, že budoucí zařízení bude fungovat za podmínek stabilního napájecího napětí. To je nezbytné, aby elektrický obvod elektronického zařízení za prvé poskytoval stabilní výstupní parametry v souladu s jeho zamýšleným účelem a za druhé, stabilita napájecího napětí chránila zařízení před přepětím, které je plné příliš vysoké spotřeby proudu a vyhoření. elektrických prvků zařízení. Pro vyřešení problému zajištění konstantního napájecího napětí se používá některá verze stabilizátoru napětí. Na základě charakteru proudu spotřebovaného zařízením se rozlišují stabilizátory střídavého a stejnosměrného napětí.

Stabilizátory střídavého napětí

Stabilizátory střídavého napětí se používají, pokud odchylky napětí v elektrické síti od jmenovité hodnoty překročí 10 %. Tato norma byla zvolena na základě skutečnosti, že AC spotřebiče s takovými odchylkami si zachovávají funkčnost po celou dobu své životnosti. V moderní elektronické technice se zpravidla k řešení problému stabilního napájení používá spínaný zdroj, u kterého není potřeba stabilizátor střídavého napětí. Ale v ledničkách, mikrovlnných troubách, klimatizacích, čerpadlech atd. je nutná externí stabilizace střídavého napájecího napětí. V takových případech se nejčastěji používá jeden ze tří typů stabilizátorů: elektromechanický, jehož hlavním článkem je nastavitelný autotransformátor s řízeným elektrickým pohonem, relé-transformátor, založený na výkonném transformátoru s několika odbočkami v primárním vinutí, a spínač z elektromagnetických relé, triaků, tyristorů nebo výkonných klíčových tranzistorů, ale i čistě elektronických. Ferorezonanční stabilizátory, rozšířené v minulém století, se nyní prakticky nepoužívají kvůli přítomnosti mnoha nedostatků.

Pro připojení spotřebičů k síti střídavého proudu 50 Hz se používá stabilizátor napětí 220 V Elektrický obvod stabilizátoru napětí tohoto typu je znázorněn na následujícím obrázku.

Transformátor A1 zvyšuje napětí v síti na úroveň dostatečnou pro stabilizaci výstupního napětí při nízkém vstupním napětí. Regulační prvek RE mění výstupní napětí. Na výstupu řídicí prvek UE změří hodnotu napětí na zátěži a v případě potřeby vydá řídicí signál pro její úpravu.

Elektromechanické stabilizátory

Tento stabilizátor je založen na použití domácího nastavitelného autotransformátoru nebo laboratorního LATR. Použití autotransformátoru poskytuje vyšší efektivitu instalace. Rukojeť pro nastavení autotransformátoru je odstraněna a místo ní je na těle koaxiálně instalován malý motor s převodovkou, který poskytuje rotační sílu dostatečnou k otáčení jezdce v autotransformátoru. Potřebná a dostatečná rychlost otáčení je cca 1 otáčka za 10 - 20 sekund. Tyto požadavky splňuje motor typu RD-09, který se dříve používal u zapisovačů. Motor je řízen elektronickým obvodem. Když se síťové napětí změní v rozmezí +- 10 voltů, je vydán příkaz motoru, který otáčí jezdcem, dokud výstupní napětí nedosáhne 220 V.

Příklady obvodů elektromechanického stabilizátoru jsou uvedeny níže:

Elektrický obvod stabilizátoru napětí pomocí logických čipů a reléového řízení elektrického pohonu

Elektromechanický stabilizátor na bázi operačního zesilovače.

Výhodou takových stabilizátorů je snadná implementace a vysoká přesnost stabilizace výstupního napětí. Nevýhody zahrnují nízkou spolehlivost kvůli přítomnosti mechanických pohyblivých prvků, relativně nízký přípustný výkon zátěže (do 250 ... 500 W) a nízkou prevalenci autotransformátorů a nezbytných elektromotorů v naší době.

Stabilizátory reléových transformátorů

Stabilizátor relé-transformátor je oblíbenější díky jednoduchosti konstrukce, použití běžných prvků a možnosti získat významný výstupní výkon (až několik kilowattů), výrazně převyšující výkon použitého výkonového transformátoru. Volba jeho výkonu je ovlivněna minimálním napětím v konkrétní AC síti. Pokud například není menší než 180 V, bude transformátor muset zajistit zvýšení napětí o 40 V, což je 5,5krát méně než jmenovité napětí v síti. Výstupní výkon stabilizátoru bude stejně mnohonásobně větší než výkon výkonového transformátoru (pokud neberete v úvahu účinnost transformátoru a maximální přípustný proud spínacími prvky). Počet kroků změny napětí se obvykle nastavuje v rozmezí 3...6 kroků, což ve většině případů zajišťuje přijatelnou přesnost stabilizace výstupního napětí. Při výpočtu počtu závitů vinutí v transformátoru pro každý stupeň se napětí v síti považuje za rovné provozní úrovni spínacího prvku. Jako spínací prvky se zpravidla používají elektromagnetická relé - obvod se ukazuje jako zcela elementární a při opakování nezpůsobuje potíže. Nevýhodou takového stabilizátoru je vytvoření oblouku na kontaktech relé během procesu spínání, který ničí kontakty relé. U složitějších verzí obvodů je relé spínáno v okamžicích, kdy půlvlna napětí prochází nulovou hodnotou, což zabraňuje vzniku jiskry, i když za předpokladu použití vysokorychlostních relé nebo spínání při poklesu předchozí půlvlny. Použití tyristorů, triaků nebo jiných bezkontaktních prvků jako spínacích prvků výrazně zvyšuje spolehlivost obvodu, ale stává se komplikovanějším kvůli nutnosti zajistit galvanické oddělení mezi obvody řídicí elektrody a řídicím modulem. K tomuto účelu se používají optočleny nebo oddělovací pulzní transformátory. Níže je schematický diagram stabilizátoru reléového transformátoru:

Schéma digitálního stabilizátoru relé-transformátor na bázi elektromagnetických relé

Elektronické stabilizátory

Elektronické stabilizátory mají zpravidla nízký výkon (do 100 W) a vysokou stabilitu výstupního napětí, nezbytné pro provoz mnoha elektronických zařízení. Obvykle jsou postaveny ve formě zjednodušeného nízkofrekvenčního zesilovače, který má poměrně velkou rezervu pro změnu úrovně napájecího napětí a výkonu. Z elektronického regulátoru napětí je na jeho vstup přiváděn sinusový signál o frekvenci 50 Hz z pomocného generátoru. Můžete použít sestupné vinutí výkonového transformátoru. Výstup zesilovače je připojen k zvyšovacímu transformátoru do 220 V. Obvod má inerciální negativní zpětnou vazbu na hodnotu výstupního napětí, což zaručuje stabilitu výstupního napětí s nezkresleným tvarem. K dosažení úrovně výkonu několik set wattů se používají jiné metody. Typicky se používá výkonný DC-AC měnič založený na použití nového typu polovodiče – tzv. IGBT tranzistoru.

Těmito spínacími prvky ve spínacím režimu může procházet proud několik stovek ampér při maximálním dovoleném napětí větším než 1000 V. K ovládání takových tranzistorů se používají speciální typy mikrokontrolérů s vektorovým řízením. Na hradlo tranzistoru jsou přiváděny pulsy s proměnnou šířkou o frekvenci několika kilohertzů, která se mění podle programu zadaného do mikrokontroléru. Na výstupu je takový převodník načten na odpovídající transformátor. Proud v obvodu transformátoru se mění podle sinusoidy. Napětí si přitom zachovává tvar původních obdélníkových pulzů s různou šířkou. Tento obvod se používá ve výkonných garantovaných napájecích zdrojích používaných pro nepřetržitý provoz počítačů. Elektrický obvod stabilizátoru napětí tohoto typu je velmi složitý a pro samostatnou reprodukci prakticky nedostupný.

Zjednodušené elektronické stabilizátory napětí

Taková zařízení se používají, když je napětí v domácí síti (zejména ve venkovských oblastech) často sníženo a téměř nikdy neposkytují jmenovité 220 V.

Chladnička v takové situaci funguje přerušovaně a hrozí porucha, osvětlení se ukáže jako slabé a voda v rychlovarné konvici se nemůže dlouho vařit. Výkon starého stabilizátoru napětí ze sovětské éry určeného k napájení televizoru je zpravidla nedostatečný pro všechny ostatní domácí elektrické spotřebiče a napětí v síti často klesá pod úroveň přijatelnou pro takový stabilizátor.

Existuje jednoduchá metoda pro zvýšení napětí v síti pomocí transformátoru s výkonem výrazně nižším, než je výkon aplikované zátěže. Primární vinutí transformátoru je připojeno přímo k síti a zátěž je připojena sériově k sekundárnímu (snižovacímu) vinutí transformátoru. Při správném sfázování se bude napětí na zátěži rovnat součtu napětí odebíraného z transformátoru a napětí sítě.

Elektrický obvod stabilizátoru napětí pracujícího na tomto jednoduchém principu je znázorněn na obrázku níže. Když je tranzistor VT2 (efekt pole) umístěný v diagonále diodového můstku VD2 uzavřený, vinutí I (které je primární) transformátoru T1 není připojeno k síti. Napětí na zapnuté zátěži je téměř stejné jako síťové napětí mínus malé napětí na vinutí II (sekundární) transformátoru T1. Když se tranzistor s efektem pole otevře, primární vinutí transformátoru bude zkratováno a součet napětí sítě a napětí sekundárního vinutí bude aplikován na zátěž.

Elektronický obvod stabilizátoru napětí

Napětí ze zátěže je přes transformátor T2 a diodový můstek VD1 přiváděno do tranzistoru VT1. Seřizovač trimovacího potenciometru R1 musí být nastaven do polohy, která zajistí otevření tranzistoru VT1 a sepnutí VT2 při překročení napětí zátěže jmenovité (220 V). Pokud je napětí nižší než 220 voltů, tranzistor VT1 se uzavře a VT2 se otevře. Takto získaná negativní zpětná vazba udržuje napětí na zátěži přibližně rovné nominální hodnotě.

Usměrněné napětí z můstku VD1 je také použito pro napájení obvodu kolektoru VT1 (přes integrovaný obvod stabilizátoru DA1). Řetěz C5R6 tlumí nežádoucí rázy napětí zdroje kolektoru na tranzistoru VT2. Kondenzátor C1 snižuje rušení vstupující do sítě během provozu stabilizátoru. Hodnoty rezistorů R3 a R5 jsou zvoleny tak, aby bylo dosaženo nejlepší a nejstabilnější stabilizace napětí. Spínač SA1 zajišťuje zapínání a vypínání stabilizátoru a zátěže. Uzavírací spínač SA2 vypne automatický systém, který stabilizuje napětí na zátěži. V tomto případě se ukazuje jako maximální možné při aktuálním síťovém napětí.

Po připojení sestaveného stabilizátoru k síti nastaví trimovací odpor R1 zatěžovací napětí na 220 V. Je třeba vzít v úvahu, že výše popsaný stabilizátor nedokáže eliminovat změny síťového napětí, které přesahují 220 V, nebo které jsou pod minimálním použitým při výpočtu vinutí transformátoru.

Poznámka: V některých režimech provozu stabilizátoru se výkon rozptýlený tranzistorem VT2 ukazuje jako velmi významný. To je to, a ne výkon transformátoru, co může omezit přípustný výkon zátěže. Proto je třeba dbát na dobrý odvod tepla z tohoto tranzistoru.

Stabilizátor instalovaný ve vlhké místnosti musí být umístěn v uzemněné kovové skříni.

Viz také diagramy.

Síťové napětí, zejména ve venkovských oblastech, často překračuje povolené limity pro napájené zařízení, což vede k jeho selhání.

Takovým nepříjemným následkům je možné předejít pomocí stabilizátoru, který udržuje výstupní napětí v požadovaných mezích pro zátěž, a pokud to není možné, vypne jej.

Navržené zařízení je velmi slibnou konstrukcí, ve které je zátěž automaticky připojena k odpovídající odbočce vinutí autotransformátoru v závislosti na aktuální hodnotě síťového napětí.

Godin A.V. Stabilizátor střídavého napětí

Časopis "RADIO". 2005. č. 08 (str. 33-36)
Časopis "RADIO". 2005. č. 12 (str. 45)
Časopis "RADIO". 2006. č. 04 (str. 33)

Kvůli nestabilitě síťového napětí v Moskevské oblasti selhala lednička. Kontrola napětí během dne odhalila jeho změny ze 150 na 250 V. V důsledku toho jsem se ujal otázky nákupu stabilizátoru. Když jsem se podíval na ceny hotových výrobků, byl jsem šokován. Začal jsem hledat schémata v literatuře a na internetu.

Je popsán mikrokontrolérem řízený stabilizátor s téměř vhodnými parametry. Jeho výstupní výkon však není dostatečně vysoký, spínání zátěže závisí nejen na amplitudě, ale také na frekvenci síťového napětí. Proto bylo rozhodnuto vytvořit vlastní konstrukci stabilizátoru, která tyto nevýhody nemá.

Navržený stabilizátor nepoužívá mikrokontrolér, což jej zpřístupňuje širšímu okruhu radioamatérů. Necitlivost na frekvenci síťového napětí umožňuje jeho použití v polních podmínkách, kdy je zdrojem elektrické energie autonomní dieselový generátor.

Hlavní technické vlastnosti

Vstupní napětí, V: 130…270
Výstupní napětí, V: 205…230
Maximální zatěžovací výkon, kW: 6
Doba sepnutí (odpojení) zátěže, ms: 10

Zařízení obsahuje tyto komponenty: Napájení na prvcích T1, VD1, DA1, C2, C5. Zatížení jednotky zpoždění zapnutí C1, VT1-VT3, R1-R5. Usměrňovač pro měření amplitudy napětí sítě VD2, C2 s děličem R13, R14 a zenerovou diodou VD3. Napěťový komparátor DA2, DA3, R15-R39. Logický řadič založený na čipech DD1-DD5. Zesilovače na bázi tranzistorů VT4-VT12 s odpory R40-R48 omezujícími proud. Indikační LED HL1-HL9, sedm optočlenových spínačů obsahujících optosimistory U1-U7, rezistory R6-R12, triaky VS1-VS7. Síťové napětí je připojeno k příslušné odbočce vinutí autotransformátoru T2 přes automatický pojistkový spínač QF1. Zátěž je připojena k autotransformátoru T2 přes otevřený triak (jeden z VS1-VS7).

Stabilizátor funguje následovně. Po zapnutí napájení je kondenzátor C1 vybit, tranzistor VT1 je uzavřen a VT2 je otevřen. Tranzistor VT3 je uzavřen a protože proud procházející LED diodami, včetně těch, které jsou součástí triakových optočlenů U1-U7, může protékat pouze tímto tranzistorem, nesvítí ani jedna LED, všechny triaky jsou uzavřeny, zátěž je vypnutá. Napětí na kondenzátoru C1 se zvyšuje, když je nabíjen z napájecího zdroje přes rezistor R1. Na konci třísekundového intervalu zpoždění potřebného k dokončení přechodových procesů se spustí Schmidtova spoušť na tranzistorech VT1 a VT2, tranzistor VT3 se otevře a umožní zapnutí zátěže.

Napětí z vinutí III transformátoru T1 je usměrněno prvky VD2C2 a přivedeno do děliče R13, R14. Napětí na motoru ladicího rezistoru R14 úměrné síťovému napětí je přiváděno na neinvertující vstupy osmi komparátorů (čipy DA2, DA3). Invertující vstupy těchto komparátorů přijímají konstantní referenční napětí z odporového děliče R15-R23. Signály z výstupů komparátorů zpracovává regulátor pomocí logických prvků „exclusive OR“ (čipy DD1-DD5). Na skupinové komunikační lince Obr. Výstupy komparátorů DA2.1-DA2.4 a DA3.1-DA2.3 jsou označeny čísly 1-7 a výstupy regulátoru jsou označeny písmeny A-H. Výstup komparátoru DA3.4 není součástí skupinové komunikační linky.

Pokud je síťové napětí menší než 130 V, výstupy všech komparátorů a výstupy regulátoru mají nízkou logickou úroveň. Tranzistor VT4 je otevřený, svítí blikající LED HL1, což indikuje příliš nízké síťové napětí, při kterém stabilizátor nemůže dodávat energii do zátěže. Všechny ostatní LED nesvítí, triaky jsou uzavřeny, zátěž je odpojena.

Pokud je napětí sítě menší než 150 V, ale více než 130 V, je logická úroveň signálů 1 a A vysoká, zbytek je nízký. Tranzistor VT5 je otevřen, LED HL2 a U1.1 svítí, optosimistor U1.2 je otevřen, zátěž je připojena k horní svorce vinutí autotransformátoru T2 přes otevřený triak VS1.

Pokud je napětí sítě menší než 170 V, ale více než 150 V, je logická úroveň signálů 1, 2 a B vysoká, zbytek je nízký. Tranzistor VT6 je otevřen, LED HL3 a U2.1 svítí, optosimistor U1.2 je otevřen, zátěž je připojena k druhému z horní svorky vinutí autotransformátoru T2 přes otevřený triak VS2.

Zbývající úrovně síťového napětí odpovídající přepnutí zátěže na další odbočku vinutí autotransformátoru T2: 190, 210, 230 a 250 V.

Aby se zabránilo opakovanému spínání zátěže, v případě, že síťové napětí kolísá na prahové úrovni, je pomocí kladné zpětné vazby přes R32-R39 zavedena hystereze 2-3 V (zpoždění sepnutí komparátoru). Čím větší je odpor těchto rezistorů, tím menší je hystereze.

Pokud je síťové napětí vyšší než 270 V, jsou výstupy všech komparátorů a výstup H regulátoru na vysoké logické úrovni. Zbývající výstupy regulátoru jsou nízké. Tranzistor VT12 je otevřený, svítí blikající LED HL9, což indikuje příliš vysoké síťové napětí, při kterém stabilizátor nemůže dodávat energii do zátěže. Všechny ostatní LED nesvítí, triaky jsou uzavřeny, zátěž je odpojena.

Stabilizátor odolá nouzovému zvýšení síťového napětí až na 380 V po neomezenou dobu. Nápisy zobrazované LED diodami jsou podobné těm popsaným v.

Možnost s jedním napájecím transformátorem

Konstrukce a detaily

Stabilizátor je namontován na desce plošných spojů 90x115 mm z jednostranné fólie ze skelného vlákna.

LED HL1-HL9 se montují tak, aby při instalaci plošného spoje do pouzdra zapadly do odpovídajících otvorů na předním panelu zařízení.

V závislosti na provedení pouzdra je možné namontovat LED na stranu tištěných vodičů. Hodnoty proudově omezujících odporů R41-R47 jsou voleny tak, aby proud procházející LED diodami triakových optočlenů U1.1-U7.1 byl v rozmezí 15-16 mA. Není nutné používat blikající LED HL1 a HL9, ale jejich svit by měl být dobře viditelný, lze je tedy nahradit souvislými červenými LED zvýšeného jasu, jako např. AL307 km nebo L1543SRC-E.

Cizí diodový můstek DF005M(VD1,VD2) lze nahradit domácím KTs407A nebo jakýkoli s napětím alespoň 50V a proudem alespoň 0,4A. Zenerova dioda VD3 může být jakákoliv nízkopříkonová se stabilizačním napětím 4,3...4,7V.

Regulátor napětí KR1158EN6A(DA1) lze nahradit KR1158EN6B. Quad komparační čip LM339N(DA2,DA3), lze nahradit domácím analogem K1401SA1. Mikroobvod KR1554LP5(DD1-DD5), lze nahradit podobným z řady KR1561 A KR561 nebo cizí 74AC86PC.

Triakové optočleny MOC3041(U1-U7) lze vyměnit MOC3061.

Trimrové rezistory R14, R15 a R23 víceotáčkové drátové vinutí SP5-2 nebo SP5-3. Pevné odpory R16-R22 C2-23 s tolerancí alespoň 1 %, zbytek může být jakýkoli s tolerancí 5 %, se ztrátovým výkonem ne nižším, než je uvedeno v diagramu. Oxidové kondenzátory C1-C3, C5 mohou být libovolné, s kapacitou uvedenou v diagramu a napětím ne nižším, než je pro ně specifikováno. Zbývající kondenzátory C4, C6-C8 jsou libovolné filmové nebo keramické.

Importované triakové optočleny MOC3041(U1-U7) byly vybrány, protože obsahují vestavěné regulátory přechodu napětí nulou. To je nutné pro synchronizaci vypnutí jednoho výkonného triaku a zapnutí druhého, aby se zabránilo zkratování vinutí autotransformátoru.

Cizí jsou i výkonné triaky VS1-VS7 BTA41-800B, protože domácí o stejném výkonu vyžadují příliš velký řídicí proud, který překračuje maximální přípustný proud optosimistorů 120 mA. Všechny triaky VS1-VS7 jsou instalovány na jednom chladiči s chladicí plochou minimálně 1600 cm2.

Stabilizační čip KR1158EN6A(DA1) musí být instalován na chladič vyrobený z kusu hliníkové desky nebo profilu ve tvaru U o ploše minimálně 15 cm2.

Transformátor T1 je domácí výroby, navržený pro celkový výkon 3 W, s plochou průřezu magnetického obvodu 1,87 cm2. Jeho síťové vinutí I, určené pro maximální nouzové síťové napětí 380 V, obsahuje 8669 závitů drátu PEV-2 o průměru 0,064 mm. Vinutí II a III obsahuje každé 522 závitů drátu PEV-2 o průměru 0,185 mm.

Možnost se dvěma výkonovými transformátory

Při jmenovitém síťovém napětí 220 V by mělo být napětí každého výstupního vinutí 12 V. Místo domácího transformátoru T1 můžete použít dva transformátory TPK-2-2×12V, zapojený do série podle metody popsané v, jak je znázorněno na Obr.

Tiskový soubor zařízení PrintStab-2.lay(možnost se dvěma transformátory TPK-2-2×12V) prováděné pomocí programu Sprint Layout 4.0, který umožňuje vytisknout návrh zrcadlově a je velmi vhodný pro výrobu desek plošných spojů pomocí laserové tiskárny a žehličky. Lze jej stáhnout zde.

Výkonový transformátor

Transformátor T2 6 kW, rovněž domácí výroby, navinutý na toroidním magnetickém jádru o celkovém výkonu 3-4 kW, způsobem popsaným v. Jeho vinutí obsahuje 455 závitů drátu PEV-2.

Ohyby 1,2,3 jsou navinuty drátem o průměru 3 mm. Ohyby 4,5,6,7 jsou navinuty sběrnicí o průřezu 18,0 mm2 (2 mm x 9 mm). Tento průřez je nutný, aby se autotransformátor při dlouhodobém provozu nezahříval.

Odbočky jsou vyrobeny z 203, 232, 266, 305, 348 a 398 závitů, počítáno od spodního ve výstupním obvodu. Síťové napětí je přiváděno do odbočky 266. otáčky.

Pokud výkon zátěže nepřesáhne 2,2 kW, pak lze autotransformátor T2 navinout na stator elektromotoru o výkonu 1,5 kW s drátem PEV-2. Ohyby 1,2,3 jsou navinuty drátem o průměru 2 mm. Ohyby 4,5,6,7 jsou navinuty drátem o průměru 3 mm

Počet závitů vinutí by se měl úměrně zvýšit 1,3krát. Provozní proud pojistkového spínače QF1 by měl být snížen na 20 A. Před zátěží je vhodné nainstalovat další 10 A jistič

Při výrobě autotransformátoru s neznámou hodnotou magnetické permeability Vmax jádra, aby nedošlo k chybě při volbě poměru závitů na volt, je nutné provést praktickou studii statoru (viz část níže) .

V obecném archivu je program pro výpočet odboček autotransformátoru na základě celkových rozměrů statoru se známou hodnotou magnetické permeability Vmax jádra.

Pokud výkon zátěže nepřesáhne 3 kW, pak lze autotransformátor T2 navinout na stator elektromotoru 4 kW s drátem PEV-2 o průměru 2,8 mm (oddíl 6,1 mm2 Počet závitů vinutí by měl). úměrně zvýšit 1,2krát. Pracovní proud pojistkového spínače QF1 je nutné snížit na 16 A. Lze použít triaky VS1-VS7 BTA140-800 umístěné na chladiči o ploše minimálně 800 cm2.

Nastavení

Nastavení se provádí pomocí LATR- a dva voltmetry. Je nutné nastavit prahové hodnoty spínání zátěže a ujistit se, že výstupní napětí stabilizátoru je v přijatelných mezích pro napájené zařízení.

Označme U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7 - hodnoty napětí na motoru ladicího odporu R14, odpovídající síťovému napětí 130, 150, 170, 190, 210, 230, 250, 270 V (prahové hodnoty sepnutí a odpojení zátěže).

Místo trimovacích odporů R15 a R23 jsou dočasně instalovány trvalé odpory s odporem 10 kOhm.

Dále je stabilizátor bez autotransformátoru T2 připojen k síti přes LATR. U východu LATR-a zvyšte napětí na 250 V, poté pomocí trimru R14 nastavte napětí U6 na 3,5 V a změřte jej digitálním voltmetrem. Poté snižte napětí LATR-a do 130 V a změřte napětí U1. Nechť je to například 1,6 V.

Vypočítejte krok změny napětí:

∆U=(U6 – U1)/6=(3,5-1,6)/6=0,3166 V ,
proud protékající děličem R15-R23
I=∆U/R16=0,3166/2=0,1583 mA

Vypočítejte odpor rezistorů R15 a 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 , kde Upit je stabilizační napětí mikroobvodu DA1. Výpočet je přibližný, protože nezohledňuje vliv rezistorů R32-R39, ale jeho přesnost je dostatečná pro praktické nastavení stabilizátoru.

Program pro výpočet R8, R16 a spínání hraničních napětí je ke stažení v přílohách.

Dále se zařízení odpojí od sítě a pomocí digitálního voltmetru se odpory rezistorů R15 a R23 nastaví na vypočtené hodnoty a namontují se na desku namísto pevných rezistorů uvedených výše. Znovu zapněte stabilizátor a sledujte spínání LED, postupně zvyšujte napětí LATR-a od minima k maximu a zpět. Současné rozsvícení dvou nebo více LED indikuje poruchu jednoho z mikroobvodů DA2, DA3, DD1-DD5. Vadný mikroobvod musí být vyměněn, takže je vhodnější instalovat panely pro ně spíše než samotné mikroobvody na desce.

Poté, co se ujistíte, že jsou mikroobvody v dobrém stavu, připojte autotransformátor T2 a zátěž - žárovku o výkonu 100...200 W. Znovu se měří spínací prahy a napětí U1-U7. Chcete-li zkontrolovat správnost výpočtů, změna LATR- vstup na T1, musíte se ujistit, že LED HL1 bliká při napětí nižším než 130 V, sekvenční aktivaci LED HL2 - HL8 při překročení spínacích prahů uvedených výše a také HL9 bliká při napětí nad 270 PROTI.

Pokud je maximální napětí LATR-a je menší než 270 V, nastavte jeho výstup na 250 V, vypočítejte napětí U7 podle vzorce: U7 = U6 + ∆U = 3,82 V. Posuňte jezdec R14 nahoru, zkontrolujte, že při napětí U7 je zátěž vypnutá, a poté vraťte jezdec R14 dolů a nastavte U6 na předchozí hodnotu 3,5 V.

Instalaci stabilizátoru je vhodné dokončit připojením k napětí 380 V na několik hodin.

Během provozu několika kopií stabilizátorů různého výkonu (asi šest měsíců) nedošlo k žádným poruchám nebo poruchám v jejich provozu. Nevyskytly se žádné poruchy zařízení přes ně napájeného z důvodu nestabilního síťového napětí.

Literatura

1. Koryakov S. Stabilizátor síťového napětí s řízením mikrokontrolérem. - Rozhlas, 2002, č. 8, s. 26-29.
2. Kopanev V. Ochrana transformátoru před zvýšeným síťovým napětím. - Rozhlas, 1997, č. 2 s.46.
3. Andreev V. Výroba transformátorů. - Rozhlas, 2002, č. 7, s. 58
4. http://rexmill.ucoz.ru/forum/50-152-1

Výpočet autotransformátoru

Stator se vám podařilo vyjmout z motoru, ale nevíte z jakého materiálu je. Obecně platí, že při výpočtu jader s výkonem nad 1 kW často nastávají problémy s výchozími údaji. Problémům se můžete snadno vyhnout, pokud budete provádět výzkum na svém stávajícím jádru. Je to velmi snadné.

Jádro si připravíme na vinutí primárního vinutí: opracujeme ostré hrany, naneseme izolační podložky (v mém případě jsem vyrobil kartonové podložky na toroidní jádro). Nyní namotáme 50 závitů drátu o průměru 0,5-1 mm. Pro měření budeme potřebovat ampérmetr s limitem měření přibližně 5 ampér, voltmetr střídavého napětí a LATR.MS Excel

N/V= 50/((140-140*0,25) = 0,48 otáčky na volt.

Počet závitů v odbočkách se vypočítá na základě průměrných napětí každého ze vstupních rozsahů regulátoru a bude:

Kohout č. 1 – 128,5 V x 0,48 V = 62 Vit
Kohout č. 2 – 147 V x 0,48 V = 71 Vit
Kohout č. 3 – 168 V x 0,48 V = 81 Vit
Kohout č. 4 – 192 V x 0,48 V = 92 Vit
Kohout č. 5 – 220 V x 0,48 V = 106 Vit(je z něj také odstraněno napětí na zátěži)
Kohout č. 6 – 251,5 V x 0,48 V = 121 Vit
Kohout č. 7 – 287,5 V x 0,48 V = 138 Vit(celkový počet otáček autotransformátoru)

To je celý problém!

Modernizace

Líbilo se to.

Obsah:

V elektrických obvodech je neustálá potřeba stabilizovat určité parametry. K tomuto účelu se používají speciální kontrolní a monitorovací schémata. Přesnost stabilizačních akcí závisí na tzv. standardu, se kterým se porovnává konkrétní parametr, například napětí. To znamená, že když je hodnota parametru pod normou, obvod stabilizátoru napětí zapne řízení a vydá příkaz k jeho zvýšení. V případě potřeby se provede opačná akce - snížení.

Tento princip fungování je základem automatického řízení všech známých zařízení a systémů. Stabilizátory napětí fungují stejným způsobem, navzdory rozmanitosti obvodů a prvků používaných k jejich vytvoření.

DIY 220V obvod stabilizátoru napětí

Při ideálním provozu elektrických sítí by se hodnota napětí neměla měnit o více než 10 % jmenovité hodnoty, nahoru nebo dolů. V praxi však úbytky napětí dosahují mnohem vyšších hodnot, což má extrémně negativní vliv na elektrická zařízení až k poruchám.

Speciální stabilizační zařízení pomůže chránit před takovými problémy. Jeho použití v domácích podmínkách je však pro jeho vysokou cenu v mnoha případech ekonomicky nerentabilní. Nejlepší cestou ze situace je domácí stabilizátor napětí 220 V, jehož obvod je poměrně jednoduchý a levný.

Průmyslový vzor si můžete vzít jako základ, abyste zjistili, z jakých částí se skládá. Součástí každého stabilizátoru je transformátor, rezistory, kondenzátory, propojovací a propojovací kabely. Za nejjednodušší je považován stabilizátor střídavého napětí, jehož obvod pracuje na principu reostatu, který zvyšuje nebo snižuje odpor podle síly proudu. Moderní modely navíc obsahují mnoho dalších funkcí, které chrání domácí spotřebiče před přepětím.

Mezi domácími návrhy jsou triaková zařízení považována za nejúčinnější, takže tento model bude považován za příklad. Vyrovnání proudu s tímto zařízením bude možné se vstupním napětím v rozsahu 130-270 voltů. Před zahájením montáže musíte zakoupit určitou sadu prvků a součástí. Skládá se ze zdroje, usměrňovače, regulátoru, komparátoru, zesilovačů, LED diod, autotransformátoru, zpožďovací jednotky při zapnutí zátěže, spínačů optočlenů, pojistkového spínače. Hlavními pracovními nástroji jsou pinzeta a páječka.

K sestavení stabilizátoru 220 voltů V první řadě budete potřebovat plošný spoj o rozměrech 11,5x9,0 cm, který je nutné předem připravit. Jako materiál se doporučuje použít fólii ze skelných vláken. Rozložení dílů se vytiskne na tiskárně a pomocí žehličky se přenese na desku.

Transformátory pro obvod lze vzít hotové nebo sestavit sami. Hotové transformátory musí být značky TPK-2-2 12V a vzájemně zapojeny do série. Chcete-li vytvořit svůj první transformátor vlastníma rukama, budete potřebovat magnetické jádro o průřezu 1,87 cm2 a 3 kabely PEV-2. První kabel se používá v jednom vinutí. Jeho průměr bude 0,064 mm a počet závitů bude 8669. Zbývající dráty jsou použity v jiných vinutích. Jejich průměr bude již 0,185 mm a počet závitů bude 522.

Druhý transformátor je vyroben na bázi toroidního magnetického jádra. Jeho vinutí je vyrobeno ze stejného drátu jako v prvním případě, ale počet závitů bude jiný a bude 455. Ve druhém zařízení je vyrobeno sedm odboček. První tři jsou vyrobeny z drátu o průměru 3 mm a zbytek z pneumatik o průřezu 18 mm2. Tím se zabrání zahřívání transformátoru během provozu.

Všechny ostatní komponenty se doporučuje zakoupit již hotové ve specializovaných prodejnách. Základem sestavy je schéma zapojení továrně vyrobeného stabilizátoru napětí. Nejprve je nainstalován mikroobvod, který funguje jako regulátor pro chladič. K jeho výrobě se používá hliníkový plech o ploše větší než 15 cm2. Triaky jsou instalovány na stejné desce. Chladič určený k instalaci musí mít chladicí plochu. Poté jsou zde LED instalovány podle obvodu nebo na straně tištěných vodičů. Takto sestavená konstrukce se nedá srovnávat s továrními modely ani z hlediska spolehlivosti, ani kvality práce. Takové stabilizátory se používají s domácími spotřebiči, které nevyžadují přesné parametry proudu a napětí.

Obvody stabilizátoru napětí tranzistorů

Vysoce kvalitní transformátory použité v elektrickém obvodu si efektivně poradí i s velkým rušením. Spolehlivě chrání domácí spotřebiče a zařízení instalované v domě. Přizpůsobený filtrační systém vám umožní vypořádat se s jakýmkoli přepětím. Řízením napětí dochází ke změnám proudu. Mezní frekvence na vstupu se zvyšuje a na výstupu klesá. Proud v obvodu se tedy převádí ve dvou stupních.

Nejprve je na vstupu použit tranzistor s filtrem. Následuje začátek práce. K dokončení převodu proudu využívá obvod zesilovač, nejčastěji instalovaný mezi odpory. Díky tomu je v zařízení udržována požadovaná úroveň teploty.

Usměrňovací obvod funguje následovně. Usměrnění střídavého napětí ze sekundárního vinutí transformátoru probíhá pomocí diodového můstku (VD1-VD4). Vyhlazení napětí se provádí kondenzátorem C1, po kterém vstupuje do systému kompenzačního stabilizátoru. Působením odporu R1 se nastavuje stabilizační proud na zenerově diodě VD5. Rezistor R2 je zatěžovací rezistor. Za účasti kondenzátorů C2 a C3 je filtrováno napájecí napětí.

Hodnota výstupního napětí stabilizátoru bude záviset na prvcích VD5 a R1, pro jejichž výběr existuje speciální tabulka. VT1 se instaluje na radiátor, jehož chladicí plocha musí být minimálně 50 cm2. Domácí tranzistor KT829A lze nahradit zahraničním analogem BDX53 od Motoroly. Zbývající prvky jsou označeny: kondenzátory - K50-35, odpory - MLT-0,5.

Obvod lineárního regulátoru napětí 12V

Lineární stabilizátory používají čipy KREN, stejně jako LM7805, LM1117 a LM350. Je třeba poznamenat, že symbol KREN není zkratka. Jedná se o zkratku celého názvu stabilizačního čipu označeného jako KR142EN5A. Ostatní mikroobvody tohoto typu jsou označeny stejným způsobem. Po zkratce tento název vypadá jinak - KREN142.

Nejběžnější jsou lineární stabilizátory nebo regulátory stejnosměrného napětí. Jejich jedinou nevýhodou je nemožnost pracovat při napětí nižším, než je deklarované výstupní napětí.

Například, pokud potřebujete získat napětí 5 voltů na výstupu LM7805, pak vstupní napětí musí být alespoň 6,5 voltů. Když se na vstup přivede méně než 6,5V, dojde k tzv. poklesu napětí a na výstupu již nebude deklarovaných 5 voltů. Navíc se lineární stabilizátory při zatížení velmi zahřívají. Tato vlastnost je základem principu jejich fungování. To znamená, že napětí vyšší než stabilizované se přemění na teplo. Například, když je na vstup mikroobvodu LM7805 přivedeno napětí 12V, pak 7 z nich bude použito k ohřevu pouzdra a ke spotřebiteli půjde pouze potřebných 5V. Během procesu transformace dochází k tak silnému zahřívání, že tento mikroobvod jednoduše vyhoří v nepřítomnosti chladicího radiátoru.

Nastavitelný obvod stabilizátoru napětí

Často nastávají situace, kdy je potřeba upravit napětí dodávané stabilizátorem. Na obrázku je jednoduchý obvod nastavitelného stabilizátoru napětí a proudu, který umožňuje nejen stabilizovat, ale i regulovat napětí. Dá se snadno sestavit i se základními znalostmi elektroniky. Například vstupní napětí je 50 V a výstupní je jakákoli hodnota v rozmezí 27 voltů.

Hlavní částí stabilizátoru je tranzistor IRLZ24/32/44 s efektem pole a další podobné modely. Tyto tranzistory jsou vybaveny třemi vývody - drain, source a gate. Strukturu každého z nich tvoří dielektrický kov (oxid křemičitý) - polovodič. Pouzdro obsahuje stabilizační čip TL431, pomocí kterého se upravuje výstupní elektrické napětí. Samotný tranzistor může zůstat na chladiči a být spojen s deskou pomocí vodičů.

Tento obvod může pracovat se vstupním napětím v rozsahu od 6 do 50V. Výstupní napětí se pohybuje od 3 do 27V a lze jej upravit pomocí trimrového rezistoru. V závislosti na konstrukci radiátoru dosahuje výstupní proud 10A. Kapacita vyhlazovacích kondenzátorů C1 a C2 je 10-22 μF a C3 je 4,7 μF. Obvod může fungovat i bez nich, ale sníží se kvalita stabilizace. Elektrolytické kondenzátory na vstupu a výstupu jsou dimenzovány na přibližně 50 V. Výkon rozptýlený takovým stabilizátorem nepřesahuje 50 W.

Obvod stabilizátoru triakového napětí 220V

Triakové stabilizátory fungují podobně jako reléová zařízení. Významným rozdílem je přítomnost jednotky, která spíná vinutí transformátoru. Místo relé jsou použity výkonné triaky pracující pod kontrolou regulátorů.

Ovládání vinutí pomocí triaků je bezkontaktní, takže při přepínání nedochází k charakteristickým cvakáním. K navíjení autotransformátoru se používá měděný drát. Triakové stabilizátory mohou pracovat při nízkém napětí od 90 voltů a vysokém napětí až do 300 voltů. Regulace napětí probíhá s přesností až 2 %, a proto žárovky vůbec neblikají. Během spínání však dochází k samoindukovanému emf, jako u reléových zařízení.

Triakové spínače jsou vysoce citlivé na přetížení, a proto musí mít výkonovou rezervu. Tento typ stabilizátoru má velmi složitý teplotní režim. Proto se triaky instalují na radiátory s nuceným chlazením ventilátorem. Obvod tyristorového stabilizátoru napětí DIY 220V funguje úplně stejně.

Existují zařízení se zvýšenou přesností, která pracují na dvoustupňovém systému. První stupeň provádí hrubou úpravu výstupního napětí, zatímco druhý stupeň provádí tento proces mnohem přesněji. Řízení dvou stupňů se tedy provádí pomocí jednoho ovladače, což vlastně znamená přítomnost dvou stabilizátorů v jediném pouzdře. Oba stupně mají vinutí navinuté ve společném transformátoru. S 12 spínači umožňují tyto dva stupně upravit výstupní napětí ve 36 úrovních, což zajišťuje jeho vysokou přesnost.

Stabilizátor napětí s proudovým ochranným obvodem

Tato zařízení poskytují energii především pro nízkonapěťová zařízení. Tento obvod stabilizátoru proudu a napětí se vyznačuje jednoduchou konstrukcí, přístupnou základnou prvků a schopností plynule nastavovat nejen výstupní napětí, ale i proud, při kterém se ochrana spouští.
Základem obvodu je paralelní regulátor nebo nastavitelná zenerova dioda, rovněž s vysokým výkonem. Pomocí tzv. měřicího rezistoru je sledován proud odebíraný zátěží.

Někdy dojde ke zkratu na výstupu stabilizátoru nebo zatěžovací proud překročí nastavenou hodnotu. V tomto případě napětí na rezistoru R2 klesne a tranzistor VT2 se otevře. Dochází také k současnému rozepnutí tranzistoru VT3, který odpojí zdroj referenčního napětí. Výsledkem je snížení výstupního napětí téměř na nulovou úroveň a řídicí tranzistor je chráněn před proudovým přetížením. Pro nastavení přesné prahové hodnoty pro proudovou ochranu se používá trimovací rezistor R3, zapojený paralelně s rezistorem R2. Červená barva LED1 indikuje vypnutí ochrany a zelená LED2 indikuje výstupní napětí.

Po správném sestavení jsou obvody výkonných stabilizátorů napětí okamžitě uvedeny do provozu, stačí pouze nastavit požadovanou hodnotu výstupního napětí. Po zatížení zařízení reostat nastaví proud, při kterém se ochrana spustí. Pokud by ochrana měla pracovat při nižším proudu, je k tomu nutné zvýšit hodnotu odporu R2. Například s R2 rovným 0,1 Ohm bude minimální ochranný proud asi 8A. Pokud naopak potřebujete zvýšit zatěžovací proud, měli byste paralelně zapojit dva nebo více tranzistorů, jejichž emitory mají vyrovnávací odpory.

Obvod stabilizátoru napětí relé 220

Pomocí reléového stabilizátoru je zajištěna spolehlivá ochrana přístrojů a dalších elektronických zařízení, pro které je standardní napěťová úroveň 220V. Tento stabilizátor napětí je 220V, jehož obvod je každému známý. Je velmi populární díky jednoduchosti svého designu.

Pro správné fungování tohoto zařízení je nutné prostudovat jeho konstrukci a princip fungování. Každý reléový stabilizátor se skládá z automatického transformátoru a elektronického obvodu, který řídí jeho činnost. Navíc je zde relé umístěno v odolném pouzdře. Toto zařízení patří do kategorie zesilovačů napětí, to znamená, že přidává proud pouze v případě nízkého napětí.

Přidání požadovaného počtu voltů se provádí připojením vinutí transformátoru. K provozu se obvykle používají 4 vinutí. Pokud je proud v elektrické síti příliš vysoký, transformátor automaticky sníží napětí na požadovanou hodnotu. Design lze doplnit o další prvky, například displej.

Reléový stabilizátor napětí má tedy velmi jednoduchý princip činnosti. Proud je měřen elektronickým obvodem a po obdržení výsledků je porovnán s výstupním proudem. Výsledný rozdíl napětí je regulován nezávisle volbou požadovaného vinutí. Dále se připojí relé a napětí dosáhne požadované úrovně.

Stabilizátor napětí a proudu na LM2576

Domácí spotřebiče jsou náchylné na přepětí: rychleji se opotřebovávají a selhávají. A v síti napětí často skáče, klesá nebo se dokonce odlomí: je to způsobeno vzdáleností od zdroje a nedokonalostí elektrického vedení.

Pro napájení zařízení s proudem se stabilními charakteristikami se v bytech používají stabilizátory napětí. Bez ohledu na parametry proudu zaváděného do zařízení na jeho výstupu bude mít téměř nezměněné parametry.

Lze dokoupit zařízení pro vyrovnávání proudu, výběr ze široké škály (rozdíly výkonu, princip činnosti, ovládání a parametr výstupního napětí). Náš článek je však věnován tomu, jak vyrobit stabilizátor napětí vlastníma rukama. Je v tomto případě domácí práce opodstatněná?

Domácí stabilizátor má tři výhody:

1. Láce. Všechny díly se kupují samostatně, což je nákladově efektivní ve srovnání se stejnými díly, ale již sestavenými do jednoho zařízení - proudového ekvalizéru;
2. Možnost vlastní opravy. Pokud některý z prvků zakoupeného stabilizátoru selže, je nepravděpodobné, že jej budete moci vyměnit, i když rozumíte elektrotechnice. Jednoduše nenajdete nic, čím byste opotřebovaný díl nahradili. S domácím zařízením je vše jednodušší: všechny prvky jste původně zakoupili v obchodě. Nezbývá než tam jít znovu a koupit, co je rozbité;
3. Snadná oprava. Pokud jste si sami sestavili měnič napětí, tak to znáte na 100%. A pochopení zařízení a provozu vám pomůže rychle identifikovat příčinu selhání stabilizátoru. Jakmile na to přijdete, můžete svou domácí jednotku snadno opravit.

Stabilizátor vlastní výroby má tři vážné nevýhody:

1. Nízká spolehlivost. Ve specializovaných podnicích jsou zařízení spolehlivější, protože jejich vývoj je založen na měřeních vysoce přesných přístrojů, které nelze nalézt v každodenním životě;
2. Široký rozsah výstupního napětí. Pokud průmyslové stabilizátory dokážou produkovat relativně konstantní napětí (například 215-220V), pak podomácku vyrobené analogy mohou mít rozsah 2-5krát větší, což může být kritické pro zařízení, která jsou přecitlivělá na změny proudu;
3. Komplexní nastavení. Pokud si koupíte stabilizátor, pak se fáze nastavení obejde, stačí pouze připojit zařízení a ovládat jeho provoz. Pokud jste tvůrcem aktuálního ekvalizéru, měli byste jej také nakonfigurovat. To je obtížné, i když jste si sami vyrobili nejjednodušší stabilizátor napětí.

Domácí ekvalizér proudu: vlastnosti

Stabilizátor se vyznačuje dvěma parametry:

• Přípustný rozsah vstupního napětí (Uin);
• Přípustný rozsah výstupního napětí (Uout).

Tento článek pojednává o triakovém měniči proudu, protože je vysoce účinný. Pro něj je Uin 130-270V a Uout je 205-230V. Pokud je velký rozsah vstupního napětí výhodou, pak pro výstup je to nevýhoda.

U domácích spotřebičů však tento rozsah zůstává přijatelný. To lze snadno zkontrolovat, protože přípustné kolísání napětí jsou rázy a poklesy maximálně 10 %. A to je 22,2 V nahoru nebo dolů. To znamená, že je přípustné změnit napětí z 197,8 na 242,2 voltů. Ve srovnání s tímto rozsahem je proud na našem triakovém stabilizátoru ještě hladší.

Zařízení je vhodné pro připojení k lince se zátěží do 6 kW. Přepíná za 0,01 sekundy.

Návrh zařízení pro stabilizaci proudu

Domácí stabilizátor napětí 220 V, jehož schéma je uvedeno výše, obsahuje následující prvky:

• pohonná jednotka. Využívá paměťová zařízení C2 a C5, napěťový transformátor T1 a také komparátor (porovnávací zařízení) DA1 a LED VD1;
• Uzel, zpoždění startu zátěže. K jeho sestavení budete potřebovat odpory od R1 do R5, tranzistory od VT1 do VT3 a také úložiště C1;
• Usměrňovač, měření hodnoty napěťových rázů a poklesů. Jeho konstrukce obsahuje LED VD2 se stejnojmennou zenerovou diodou, pohon C2, rezistor R14 a R13;
• Komparátor. Bude to vyžadovat odpory od R15 do R39 a porovnání zařízení DA2 s DA3;
• Logický typ regulátoru. Vyžaduje DD čipy od 1 do 5;
• Zesilovače. Budou vyžadovat odpory k omezení proudu R40-R48, stejně jako tranzistory od VT4 do VT12;
• LED diody, hraje roli indikátoru - HL od 1 do 9;
• Optočlenové spínače(7) s triaky VS od 1 do 7, odpory R od 6 do 12 a optočlenovými triaky U od 1 do 7;
• Automatický spínač s pojistkou QF1;
• Autotransformátor T2.

Jak bude toto zařízení fungovat?

Po připojení disku uzlu s čekající zátěží (C1) k síti je stále vybitý. Tranzistor VT1 se zapne a 2 a 3 se uzavřou. Prostřednictvím posledně jmenovaného bude proud následně proudit do LED diod a triaků optočlenů. Ale zatímco je tranzistor uzavřen, diody nedávají signál a triaky jsou stále uzavřeny: není žádná zátěž. Proud ale již protéká prvním rezistorem do akumulačního zařízení, které začíná akumulovat energii.

Výše popsaný proces trvá 3 sekundy, po kterých se spustí Schmittova spoušť založená na tranzistorech VT 1 a 2, po které je tranzistor 3 zapnutý. Nyní lze zátěž považovat za otevřenou.

Výstupní napětí z třetího vinutí transformátoru na zdroji je vyrovnáno druhou diodou a kondenzátorem. Poté je proud nasměrován na R13, prochází přes R14. V tuto chvíli je napětí úměrné napětí v síti. Poté je proud přiváděn do neinvertujících komparátorů. Okamžitě invertující srovnávací zařízení přijímají již vyrovnaný proud, který je přiváděn do odporů od 15 do 23. Poté je připojen regulátor pro zpracování vstupních signálů na srovnávacích zařízeních.

Nuance stabilizace v závislosti na napětí přiváděném na vstup

Pokud je zavedeno napětí do 130 voltů, pak je na svorkách komparátoru indikována logická úroveň nízkého napětí (LU). Čtvrtý tranzistor je otevřený a LED 1 bliká a indikuje, že došlo k silnému poklesu vedení. Musíte pochopit, že stabilizátor není schopen produkovat požadované napětí. Proto jsou všechny triaky uzavřeny a není zde žádná zátěž.

Pokud je napětí na vstupu 130-150 voltů, pak je na signálech 1 a A pozorována vysoká LU, ale pro ostatní signály je stále nízká. Pátý tranzistor se zapne, druhá dioda se rozsvítí. Optočlen triak U1.2 a triak VS2 otevřeny. Zátěž půjde podél posledně jmenovaného a dosáhne svorky vinutí druhého autotransformátoru shora.

Při vstupním napětí 150-170 Voltů je pozorována vysoká LU na signálech 1, 2 a V na zbývajících je stále nízká. Poté se zapne šestý tranzistor a rozsvítí se třetí dioda, zapne se VS2 a proud je přiveden na druhou (pokud se počítá shora) vývod vinutí druhého autotransformátoru.

Činnost stabilizátoru je popsána obdobně v napěťových rozsazích 170-190V, 190-210V, 210-230V, 230-250V.

Výroba DPS

U triakového měniče proudu potřebujete desku s plošnými spoji, na které budou umístěny všechny prvky. Jeho velikost: 11,5 x 9 cm K jeho výrobě budete potřebovat sklolaminát, z jedné strany potažený fólií.

Desku lze vytisknout na laserové tiskárně, poté se použije žehlička. Je vhodné si desku vyrobit sami pomocí programu Sprint Loyout. Schéma umístění prvků na něm je uvedeno níže.

Jak vyrobit transformátory T1 a T2?

První transformátor T1 o výkonu 3 kW je vyroben s použitím magnetického jádra s plochou průřezu (CSA) 187 m2. mm. A tři dráty PEV-2:

• Pro první balení je PPS pouze 0,003 m2. mm. Počet závitů – 8669;
• Pro druhé a třetí vinutí je PPS pouze 0,027 m2. mm. Počet otáček je 522 na každém.

Pokud nechcete drát navíjet, můžete si zakoupit dva transformátory TPK-2-2×12V a zapojit je do série, jako na obrázku níže.

K výrobě autotransformátoru s druhým výkonem 6 kW budete potřebovat toroidní magnetické jádro a drát PEV-2, ze kterého se vytvoří ovinutí 455 závitů. A zde potřebujeme ohyby (7 kusů):

• Omotání 1-3 ohybů z drátu PPS 7 m2. mm;
• Omotání 4-7 ohybů z drátu PPS 254 m2. mm.

Co koupit?

Koupit v obchodě s elektrickým a rádiovým vybavením (označení v závorkách na obrázku):

• 7 optočlenových triaků MOC3041 nebo 3061 (U od 1 do 7);
• 7 jednoduchých triaků BTA41-800B (VS od 1 do 7);
• 2 LED DF005M nebo KTs407A (VD 1 a 2);
• 3 rezistory SP5-2, 5-3 možné (R 13, 14, 25);
• Vyrovnávací prvek proudu KR1158EN6A nebo B (DA1);
• 2 srovnávací zařízení LM339N nebo K1401CA1 (DA 1 a 2);
• Vypínač s pojistkou;
• 4 filmové nebo keramické kondenzátory (C 4, 6, 7, 8);
• 4 oxidové kondenzátory (C 1, 2, 3, 5);
• 7 odporů pro omezení proudu, na jejich svorkách by se měl rovnat 16 mA (R od 41 do 47);
• 30 odporů (libovolných) s tolerancí 5 %;
• 7 odporů C2-23 s tolerancí 1% (R od 16 do 22).

Montážní vlastnosti zařízení pro vyrovnávání napětí

Mikroobvod zařízení pro stabilizaci proudu je instalován na chladiči, pro který je vhodná hliníková deska. Jeho plocha by neměla být menší než 15 metrů čtverečních. cm.

U triaků je nutný i chladič s chladicí plochou. Pro všech 7 prvků stačí jeden chladič o ploše minimálně 16 metrů čtverečních. dm

Aby námi vyráběný měnič střídavého napětí fungoval, budete potřebovat mikrokontrolér. Mikroobvod KR1554LP5 se dokonale vyrovná se svou rolí.

Už víte, že v obvodu najdete 9 blikajících diod. Všechny jsou na něm umístěny tak, aby pasovaly do otvorů, které jsou na předním panelu zařízení. A pokud tělo stabilizátoru neumožňuje jejich umístění, jako na obrázku, můžete jej upravit tak, aby LED vycházely na straně, která je pro vás vhodná.

Místo blikajících LED lze použít neblikající LED. Ale v tomto případě musíte vzít diody s jasně červenou září. Vhodné jsou prvky následujících značek: AL307KM a L1543SRC-E.

Nyní víte, jak vyrobit stabilizátor napětí 220 voltů. A pokud jste již něco podobného museli dělat, pak pro vás tato práce nebude náročná. V důsledku toho můžete ušetřit několik tisíc rublů na nákup průmyslového stabilizátoru.

Optimálním způsobem provozování elektrických sítí je změna současných funkcí a také požadovaného napětí o 10% z 220V. Protože se však přepětí poměrně často mění, hrozí nebezpečí poruchy elektrických zařízení, která jsou přímo připojena k síti.

K odstranění takových problémů je nutné nainstalovat určité zařízení. A protože zásobníkové zařízení má poměrně vysoké náklady, přirozeně mnoho lidí sestavuje stabilizátor vlastníma rukama.

Je takové rozhodnutí oprávněné a co je potřeba k tomu, aby se stalo skutečností?

Princip činnosti stabilizátoru

Poté, co jste se rozhodli vytvořit domácí stabilizátor, jako na fotografii, musíte se podívat na vnitřek pouzdra, který se skládá z určitých částí. Princip činnosti konvenčního zařízení je založen přímo na fungování reostatu, který zvyšuje nebo snižuje odpor.

Kromě toho mají navrhované modely řadu funkcí a mohou také plně chránit zařízení před nežádoucími přepětími v síti.

Zařízení je klasifikováno v závislosti na metodách používaných k regulaci proudu. Protože hodnotou je směrový pohyb částic, lze ji odpovídajícím způsobem ovlivnit mechanickou nebo pulzní metodou.

První funguje podle Ohmova zákona. Zařízení, jejichž činnost je na něm založena, se nazývají lineární. Zahrnují několik ohybů kombinovaných pomocí reostatu.

Napětí, které je přiváděno do jedné části, prochází reostatem a končí podobným způsobem jako další, ze kterého je přenášeno ke spotřebiteli.

Tento typ zařízení umožňuje co nejpřesněji nastavit požadované parametry proudu a lze jej snadno upgradovat speciálními komponenty.

Je však nepřijatelné používat takové stabilizátory v sítích, kde je velký rozdíl mezi proudy, protože nebudou plně chránit zařízení před zkraty při přetížení.

Pulzní možnosti fungují pomocí metody modulace amplitudového proudu. Obvod používá spínač, který jej po požadované době přeruší. Tento přístup umožňuje akumulovat požadovaný proud v kondenzátoru co nejrovnoměrněji a po dokončení nabíjení a poté do zařízení.

Začneme montáží

Protože nejúčinnějším zařízením je triakové zařízení, pojďme si promluvit o tom, jak vyrobit podobný stabilizátor vlastníma rukama.

Je důležité zdůraznit, že tento typ modelu bude schopen vyrovnávat dodávaný proud za podmínky, že napětí bude v rozmezí 130-270 V. Potřebné budou i komponenty. Nástroje, které potřebujete, jsou pinzeta a páječka.

Fáze výroby

Podle podrobného návodu na montáž stabilizátoru byste si měli nejprve připravit plošný spoj požadované velikosti. Vyrábí se ze speciálního skelného vlákna potaženého fólií. Mikroobvod pro uspořádání prvků může být v tištěném formátu nebo přenesen na desku pomocí žehličky.

Poté schéma pro vytvoření jednoduchého stabilizátoru zajišťuje přímou montáž zařízení. Pro tento prvek budete potřebovat magnetický obvod a několik kabelů. K výrobě vinutí je použit jeden drát o průměru 0,064 mm. Počet požadovaných otáček dosahuje 8669.

Zbývající dva dráty jsou použity k vytvoření zbývajících vinutí, které mají ve srovnání s první možností průměr 0,185 mm. Počet závitů uspořádaných pro tato vinutí je alespoň 522.

V případě potřeby zjednodušení úlohy je vhodnější použít sériově zapojené transformátory značky TPK-2-2 12V.

Při samostatné výrobě těchto dílů se po dokončení vytvoření jednoho z nich přistoupí k výrobě dalšího. Pro tyto účely bude zapotřebí troidální magnetický obvod. PEV-2 s počtem závitů 455 je vhodný i jako vinutí.

Navíc postupnou ruční výrobou stabilizátoru ve druhém zařízení by mělo být provedeno 7 ohybů. V tomto případě se pro několik tří používá drát o průměru 3 mm, pro ostatní se používají sběrnice o průřezu 18 mm2. To umožní eliminovat nežádoucí zahřívání zařízení během pracovního procesu.

Zbývající položky je třeba zakoupit ve specializované prodejně. Jakmile zakoupíte vše, co potřebujete, měli byste zařízení sestavit.

Práce by měly začít instalací potřebného mikroobvodu, který funguje jako regulátor na chladiči vyrobeném z platiny. Navíc jsou na něm nainstalovány triaky. Poté jsou na desce namontovány blikající LED.

Pokud je pro vás vytváření triakových zařízení obtížným úkolem, pak se doporučuje zvolit lineární verzi, která se vyznačuje podobnými vlastnostmi.

Fotografie stabilizátorů pro kutily