Programeri električnih i elektroničkih uređaja u procesu stvaranja polaze od činjenice da će budući uređaj raditi u uvjetima stabilnog napona napajanja. To je potrebno kako bi električni krug elektroničkog uređaja, prvo, osigurao stabilne izlazne parametre u skladu s njegovom namjenom, a drugo, stabilnost napona napajanja štiti uređaj od prenapona koji su prepuni previsoke potrošnje struje i izgaranja električnih elemenata uređaja. Da bi se riješio problem osiguranja konstantnog napona napajanja, koristi se neka verzija stabilizatora napona. Na temelju prirode struje koju troši uređaj, razlikuju se izmjenični i izravni stabilizatori napona.

Stabilizatori izmjeničnog napona

Stabilizatori izmjeničnog napona koriste se ako odstupanja napona u električnoj mreži od nazivne vrijednosti prelaze 10%. Ovaj je standard odabran na temelju činjenice da AC potrošači s takvim odstupanjima zadržavaju svoju funkcionalnost tijekom cijelog radnog vijeka. U suvremenoj elektroničkoj tehnologiji, u pravilu, za rješavanje problema stabilnog napajanja koristi se sklopno napajanje, u kojem nije potreban stabilizator izmjeničnog napona. Ali u hladnjacima, mikrovalnim pećnicama, klima uređajima, pumpama itd. potrebna je vanjska stabilizacija izmjeničnog napona napajanja. U takvim slučajevima najčešće se koristi jedna od tri vrste stabilizatora: elektromehanički, čija je glavna veza podesivi autotransformator s kontroliranim električnim pogonom, relejni transformator, koji se temelji na snažnom transformatoru koji ima nekoliko odvoda u primarnom namotu, i prekidač izrađen od elektromagnetskih releja, triaka, tiristora ili snažnih ključnih tranzistora, kao i čisto elektronički. Ferorezonantni stabilizatori, široko rasprostranjeni u prošlom stoljeću, sada se praktički ne koriste zbog prisutnosti brojnih nedostataka.

Za spajanje potrošača na izmjeničnu mrežu od 50 Hz koristi se električni krug stabilizatora napona ovog tipa prikazan na sljedećoj slici.

Transformator A1 povećava napon u mreži do razine dovoljne za stabilizaciju izlaznog napona pri niskom ulaznom naponu. Regulacijski element RE mijenja izlazni napon. Na izlazu, upravljački element UE mjeri vrijednost napona preko opterećenja i izdaje upravljački signal za podešavanje, ako je potrebno.

Elektromehanički stabilizatori

Ovaj stabilizator temelji se na korištenju kućnog podesivog autotransformatora ili laboratorijskog LATR-a. Korištenje autotransformatora osigurava veću učinkovitost instalacije. Ručka za podešavanje autotransformatora je uklonjena, a umjesto nje, mali motor s mjenjačem postavljen je koaksijalno na tijelo, osiguravajući silu rotacije dovoljnu za okretanje klizača u autotransformatoru. Potrebna i dovoljna brzina vrtnje je oko 1 okretaja u 10 - 20 sekundi. Ove zahtjeve ispunjava motor tipa RD-09, koji se prethodno koristio u snimačima. Motorom upravlja elektronički sklop. Kada se mrežni napon promijeni unutar +- 10 volti, izdaje se naredba motoru koji okreće klizač dok izlazni napon ne dosegne 220 V.

Primjeri krugova elektromehaničkog stabilizatora dati su u nastavku:

Električni krug stabilizatora napona pomoću logičkih čipova i relejnog upravljanja električnim pogonom

Elektromehanički stabilizator na bazi operacijskog pojačala.

Prednost takvih stabilizatora je njihova jednostavnost implementacije i visoka točnost stabilizacije izlaznog napona. Nedostaci uključuju nisku pouzdanost zbog prisutnosti mehaničkih pokretnih elemenata, relativno nisku dopuštenu snagu opterećenja (unutar 250 ... 500 W) i malu prevalenciju autotransformatora i potrebnih elektromotora u naše vrijeme.

Stabilizatori relejnih transformatora

Stabilizator relejnog transformatora je popularniji zbog jednostavnosti dizajna, upotrebe zajedničkih elemenata i mogućnosti dobivanja značajne izlazne snage (do nekoliko kilovata), značajno premašujući snagu korištenog energetskog transformatora. Na izbor njegove snage utječe minimalni napon u određenoj izmjeničnoj mreži. Ako, na primjer, nije manji od 180 V, tada će transformator morati osigurati povećanje napona od 40 V, što je 5,5 puta manje od nazivnog napona u mreži. Izlazna snaga stabilizatora bit će isti broj puta veća od snage energetskog transformatora (ako ne uzmete u obzir učinkovitost transformatora i najveću dopuštenu struju kroz sklopne elemente). Broj koraka promjene napona obično se postavlja unutar 3...6 koraka, što u većini slučajeva osigurava prihvatljivu točnost stabilizacije izlaznog napona. Pri izračunavanju broja zavoja namota u transformatoru za svaki stupanj, napon u mreži se uzima jednak radnoj razini sklopnog elementa. Kao sklopni elementi u pravilu se koriste elektromagnetski releji - ispada da je krug prilično elementaran i ne uzrokuje poteškoće kada se ponavlja. Nedostatak takvog stabilizatora je stvaranje luka na kontaktima releja tijekom procesa preklapanja, što uništava kontakte releja. U složenijim izvedbama sklopova relej se prebacuje u trenucima kada poluval napona prolazi kroz nultu vrijednost, čime se sprječava pojava iskrenja, iako se koriste brzi releji ili se preklapanje događa pri padu prethodnog poluvala. Korištenje tiristora, triaka ili drugih beskontaktnih elemenata kao sklopnih elemenata naglo povećava pouzdanost kruga, ali postaje kompliciranije zbog potrebe da se osigura galvanska izolacija između krugova upravljačke elektrode i upravljačkog modula. U tu svrhu koriste se optocoupler elementi ili izolacijski impulsni transformatori. Ispod je shematski dijagram stabilizatora relejnog transformatora:

Shema digitalnog stabilizatora releja-transformatora na bazi elektromagnetskih releja

Elektronski stabilizatori

Elektronički stabilizatori, u pravilu, imaju malu snagu (do 100 W) i visoku stabilnost izlaznog napona, nužnu za rad mnogih elektroničkih uređaja. Obično su izgrađeni u obliku pojednostavljenog niskofrekventnog pojačala, koje ima prilično veliku marginu za promjenu razine napona i snage napajanja. Sinusoidni signal s frekvencijom od 50 Hz iz pomoćnog generatora dovodi se na njegov ulaz iz elektroničkog regulatora napona. Možete koristiti silazni namot energetskog transformatora. Izlaz pojačala spojen je na pojačani transformator do 220 V. Krug ima inercijsku negativnu povratnu spregu na vrijednost izlaznog napona, što jamči stabilnost izlaznog napona s neiskrivljenim oblikom. Za postizanje razine snage od nekoliko stotina vata koriste se druge metode. Obično se koristi snažni DC-AC pretvarač koji se temelji na upotrebi nove vrste poluvodiča - takozvanog IGBT tranzistora.

Ovi sklopni elementi u načinu rada mogu proći struju od nekoliko stotina ampera pri maksimalnom dopuštenom naponu većem od 1000 V. Za upravljanje takvim tranzistorima koriste se posebne vrste mikrokontrolera s vektorskim upravljanjem. Impulsi promjenjive širine dovode se na vrata tranzistora s frekvencijom od nekoliko kiloherca, koja se mijenja prema programu unesenom u mikrokontroler. Na izlazu se takav pretvarač učitava na odgovarajući transformator. Struja u krugu transformatora varira prema sinusoidi. Istodobno, napon zadržava oblik izvornih pravokutnih impulsa različitih širina. Ovaj krug se koristi u snažnim zajamčenim izvorima napajanja koji se koriste za nesmetan rad računala. Električni krug stabilizatora napona ove vrste vrlo je složen i praktički nedostupan za neovisnu reprodukciju.

Pojednostavljeni elektronički stabilizatori napona

Takvi se uređaji koriste kada je napon kućanske mreže (osobito u ruralnim područjima) često smanjen, gotovo nikad ne osiguravajući nazivnih 220 V.

U takvoj situaciji hladnjak radi s prekidima i postoji opasnost od kvara, osvjetljenje je slabo, a voda u kuhalu za vodu ne može dugo kuhati. Snaga starog stabilizatora napona iz sovjetske ere namijenjenog za napajanje TV-a u pravilu je nedovoljna za sve ostale potrošače električne energije u kućanstvu, a napon u mreži često pada ispod razine prihvatljive za takav stabilizator.

Postoji jednostavan način povećanja napona u mreži korištenjem transformatora snage znatno manje od snage primijenjenog opterećenja. Primarni namot transformatora spojen je izravno na mrežu, a opterećenje je serijski spojeno na sekundarni (spadajući) namot transformatora. S pravilnim faziranjem, napon na opterećenju bit će jednak zbroju napona preuzetog iz transformatora i napona mreže.

Električni krug stabilizatora napona koji radi na ovom jednostavnom principu prikazan je na donjoj slici. Kada je tranzistor VT2 (učinak polja) koji se nalazi u dijagonali diodnog mosta VD2 zatvoren, namot I (koji je primarni) transformatora T1 nije spojen na mrežu. Napon na uključenom opterećenju gotovo je jednak naponu mreže minus mali napon na namotu II (sekundar) transformatora T1. Kada se tranzistor s efektom polja otvori, primarni namot transformatora će biti kratko spojen, a zbroj mrežnog napona i napona sekundarnog namota će se primijeniti na opterećenje.

Krug elektroničkog stabilizatora napona

Napon iz opterećenja, preko transformatora T2 i diodnog mosta VD1, dovodi se do tranzistora VT1. Podešivač potenciometra za podešavanje R1 mora biti postavljen u položaj koji osigurava otvaranje tranzistora VT1 i zatvaranje VT2 kada napon opterećenja premaši nazivni (220 V). Ako je napon manji od 220 volti, tranzistor VT1 će se zatvoriti, a VT2 će se otvoriti. Negativna povratna sprega dobivena na ovaj način održava napon na opterećenju približno jednak nominalnoj vrijednosti.

Ispravljeni napon iz VD1 mosta također se koristi za napajanje kolektorskog kruga VT1 (kroz integrirani stabilizatorski krug DA1). Lanac C5R6 prigušuje neželjene skokove napona odvod-izvor na tranzistoru VT2. Kondenzator C1 smanjuje smetnje koje ulaze u mrežu tijekom rada stabilizatora. Vrijednosti otpornika R3 i R5 odabrane su kako bi se dobila najbolja i najstabilnija stabilizacija napona. Prekidač SA1 omogućuje uključivanje i isključivanje stabilizatora i opterećenja. Prekidač za zatvaranje SA2 isključuje automatski sustav koji stabilizira napon na opterećenju. U ovom slučaju ispada da je to maksimalno moguće pri trenutnom mrežnom naponu.

Nakon spajanja montiranog stabilizatora na mrežu, podesni otpornik R1 postavlja napon opterećenja na 220 V. Treba uzeti u obzir da gore opisani stabilizator ne može eliminirati promjene u mrežnom naponu koje prelaze 220 V, ili koje su ispod minimalnog korištenog u proračunu namota transformatora.

Napomena: U nekim načinima rada stabilizatora, snaga koju rasipa tranzistor VT2 pokazuje se vrlo značajnom. To je ono što može ograničiti dopuštenu snagu opterećenja, a ne snaga transformatora. Stoga treba paziti na dobro odvođenje topline s ovog tranzistora.

Stabilizator instaliran u vlažnoj prostoriji mora biti smješten u uzemljeno metalno kućište.

Vidi također dijagrame.

Mrežni napon, osobito u ruralnim područjima, često prelazi dopuštene granice za napajanu opremu, što dovodi do njenog kvara.

Moguće je izbjeći takve neugodne posljedice uz pomoć stabilizatora, koji održava izlazni napon unutar potrebnih granica za opterećenje, a ako to nije moguće, isključuje ga.

Predloženi uređaj je vrlo obećavajući dizajn u kojem se opterećenje automatski povezuje s odgovarajućim odvodom namota autotransformatora ovisno o trenutnoj vrijednosti mrežnog napona.

Godin A.V. Stabilizator izmjeničnog napona

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

Zbog nestabilnosti mrežnog napona u moskovskoj regiji pokvario se hladnjak. Provjera napona tijekom dana otkrila je njegove promjene od 150 do 250 V. Kao rezultat toga, preuzeo sam pitanje kupnje stabilizatora. Kad sam pogledao cijene gotovih proizvoda ostao sam šokiran. Počeo sam tražiti dijagrame u literaturi i na internetu.

Stabilizator upravljan mikrokontrolerom s gotovo odgovarajućim parametrima opisan je u. Ali njegova izlazna snaga nije dovoljno visoka; prebacivanje opterećenja ne ovisi samo o amplitudi, već io frekvenciji mrežnog napona. Stoga je odlučeno izraditi vlastiti dizajn stabilizatora koji nema ove nedostatke.

Predloženi stabilizator ne koristi mikrokontroler, što ga čini dostupnim širem krugu radioamatera. Neosjetljivost na frekvenciju mrežnog napona omogućuje korištenje u terenskim uvjetima kada je izvor električne energije autonomni dizel generator.

Glavne tehničke karakteristike

Ulazni napon, V: 130…270
Izlazni napon, V: 205…230
Maksimalna snaga opterećenja, kW: 6
Vrijeme prebacivanja (isključivanja) opterećenja, ms: 10

Uređaj sadrži sljedeće komponente: Napajanje na elementima T1, VD1, DA1, C2, C5. Jedinica odgode uključivanja opterećenja C1, VT1-VT3, R1-R5. Ispravljač za mjerenje amplitude napona mreže VD2, C2 s razdjelnikom R13, R14 i zener diodom VD3. Komparator napona DA2, DA3, R15-R39. Logički kontroler baziran na DD1-DD5 čipovima. Pojačala temeljena na tranzistorima VT4-VT12 s otpornicima za ograničavanje struje R40-R48. Indikatorske LED diode HL1-HL9, sedam optocoupler sklopki koje sadrže optosiistore U1-U7, otpornike R6-R12, trijake VS1-VS7. Mrežni napon je spojen na odgovarajući odvojak namota autotransformatora T2 preko automatske sklopke s osiguračem QF1. Opterećenje je spojeno na autotransformator T2 preko otvorenog triaka (jedan od VS1-VS7).

Stabilizator radi na sljedeći način. Nakon uključivanja napajanja, kondenzator C1 se prazni, tranzistor VT1 je zatvoren, a VT2 je otvoren. Tranzistor VT3 je zatvoren, a budući da struja kroz LED diode, uključujući one uključene u triak optokaplere U1-U7, može teći samo kroz ovaj tranzistor, niti jedna LED dioda ne svijetli, svi trijaci su zatvoreni, opterećenje je isključeno. Napon preko kondenzatora C1 raste kako se puni iz izvora napajanja kroz otpornik R1. Na kraju intervala odgode od tri sekunde potrebnog za završetak prijelaznih procesa, aktivira se Schmidtov okidač na tranzistorima VT1 i VT2, otvara se tranzistor VT3 i omogućuje uključivanje opterećenja.

Napon iz namota III transformatora T1 ispravlja se elementima VD2C2 i dovodi do razdjelnika R13, R14. Napon na motoru otpornika za podešavanje R14, proporcionalan naponu mreže, dovodi se na neinvertirajuće ulaze osam komparatora (čipovi DA2, DA3). Invertirajući ulazi ovih komparatora primaju konstantne referentne napone od otporničkog razdjelnika R15-R23. Signale s izlaza komparatora obrađuje upravljač pomoću logičkih elemenata "isključivo ILI" (čipovi DD1-DD5). Na grupnoj komunikacijskoj liniji Sl. Izlazi komparatora DA2.1-DA2.4 i DA3.1-DA2.3 označeni su brojevima 1-7, a izlazi regulatora označeni su slovima A-H. Izlaz komparatora DA3.4 nije uključen u grupnu komunikacijsku liniju.

Ako je mrežni napon manji od 130 V, izlazi svih komparatora i izlazi regulatora imaju nisku logičku razinu. Tranzistor VT4 je otvoren, trepćući LED HL1 je uključen, što ukazuje na prenizak mrežni napon, pri kojem stabilizator ne može napajati opterećenje. Sve druge LED diode su isključene, trijaci su zatvoreni, opterećenje je isključeno.

Ako je mrežni napon manji od 150 V, ali veći od 130 V, logična razina signala 1 i A je visoka, ostali su niski. Tranzistor VT5 je otvoren, LED HL2 i U1.1 su uključeni, optosimistor U1.2 je otvoren, opterećenje je spojeno na gornji terminal namota autotransformatora T2 kroz otvoreni triac VS1.

Ako je mrežni napon manji od 170 V, ali veći od 150 V, logična razina signala 1, 2 i B je visoka, ostali su niski. Tranzistor VT6 je otvoren, LED HL3 i U2.1 su uključeni, optosimistor U1.2 je otvoren, opterećenje je spojeno na drugi od gornjeg terminala namota autotransformatora T2 kroz otvoreni triak VS2.

Preostale razine mrežnog napona koje odgovaraju prebacivanju opterećenja na drugi odvojak namota autotransformatora T2: 190, 210, 230 i 250 V.

Kako bi se spriječilo ponovljeno prebacivanje opterećenja, u slučaju kada mrežni napon fluktuira na razini praga, uvodi se histereza od 2-3 V (kašnjenje uključivanja komparatora) pomoću pozitivne povratne veze kroz R32-R39. Što je veći otpor ovih otpornika, manja je histereza.

Ako je mrežni napon veći od 270 V, izlazi svih komparatora i izlaz regulatora H su na visokoj logičkoj razini. Preostali izlazi regulatora su niski. Tranzistor VT12 je otvoren, trepćući LED HL9 je uključen, što ukazuje na previsok mrežni napon, pri kojem stabilizator ne može napajati opterećenje. Sve druge LED diode su isključene, trijaci su zatvoreni, opterećenje je isključeno.

Stabilizator može izdržati hitno povećanje mrežnog napona do 380 V neograničeno vrijeme. Natpisi prikazani LED diodama slični su onima opisanim u.

Opcija s jednim energetskim transformatorom

Konstrukcija i detalji

Stabilizator je sastavljen na tiskanoj pločici 90x115 mm izrađenoj od jednostrane folije od fiberglasa.

LED diode HL1-HL9 montirane su tako da prilikom ugradnje tiskane pločice u kućište stanu u odgovarajuće rupe na prednjoj ploči uređaja.

Ovisno o izvedbi kućišta, moguće je montirati LED diode sa strane tiskanih vodiča. Vrijednosti otpornika za ograničavanje struje R41-R47 odabrane su tako da struja koja teče kroz LED diode triac optokaplera U1.1-U7.1 bude unutar 15-16 mA. Nije potrebno koristiti treptajuće LED diode HL1 i HL9, ali njihov sjaj treba biti jasno vidljiv, tako da se mogu zamijeniti kontinuiranim crvenim LED diodama pojačane svjetline, npr. AL307KM ili L1543SRC-E.

Strani diodni most DF005M(VD1,VD2) mogu se zamijeniti domaćim KTs407A ili bilo koji s naponom od najmanje 50 V i strujom od najmanje 0,4 A. Zener dioda VD3 može biti bilo koja mala snaga sa stabilizacijskim naponom od 4,3 do 4,7 V.

Regulator napona KR1158EN6A(DA1) može se zamijeniti s KR1158EN6B. Četverostruki komparatorski čip LM339N(DA2,DA3), može se zamijeniti domaćim analogom K1401SA1. Mikrosklop KR1554LP5(DD1-DD5), može se zamijeniti sličnim iz serije KR1561 I KR561 ili strani 74AC86PC.

Triac optokapleri MOC3041(U1-U7) može se zamijeniti MOC3061.

Trimer otpornici R14, R15 i R23 višenavojni žičani SP5-2 ili SP5-3. Fiksni otpornici R16-R22 C2-23 s tolerancijom od najmanje 1%, ostatak može biti bilo koji s tolerancijom od 5%, s disipacijom snage koja nije niža od one prikazane na dijagramu. Oksidni kondenzatori C1-C3, C5 mogu biti bilo koji, s kapacitetom navedenim na dijagramu i naponom koji nije niži od onih navedenih za njih. Preostali kondenzatori C4, C6-C8 su bilo koji film ili keramika.

Optokapleri iz uvoza triac MOC3041(U1-U7) odabrani su jer sadrže ugrađene kontrolere za prelazak nule napona. Ovo je neophodno za sinkronizaciju isključivanja jednog snažnog triaka i uključivanja drugog, kako bi se spriječio kratki spoj namota autotransformatora.

Snažni trijaci VS1-VS7 također su strani BTA41-800B, budući da domaći iste snage zahtijevaju previše upravljačke struje, koja premašuje najveću dopuštenu struju optosimistora od 120 mA. Svi triaci VS1-VS7 ugrađeni su na jedan hladnjak s površinom za hlađenje od najmanje 1600 cm2.

Stabilizacijski čip KR1158EN6A(DA1) mora biti ugrađen na hladnjak izrađen od komada aluminijske ploče ili profila u obliku slova U s površinom od najmanje 15 cm2.

Transformator T1 je domaći, dizajniran za ukupnu snagu od 3 W, s površinom poprečnog presjeka magnetskog kruga od 1,87 cm2. Njegov mrežni namot I, dizajniran za maksimalni hitni mrežni napon od 380 V, sadrži 8669 zavoja PEV-2 žice promjera 0,064 mm. Namoti II i III sadrže po 522 zavoja žice PEV-2 promjera 0,185 mm.

Opcija s dva transformatora snage

S nazivnim mrežnim naponom od 220 V, napon svakog izlaznog namota trebao bi biti 12 V. Umjesto domaćeg transformatora T1, možete koristiti dva transformatora TPK-2-2×12V, spojeni u seriju prema metodi opisanoj u kao što je prikazano na sl.

Datoteka za ispis uređaja PrintStab-2.lay(opcija s dva transformatora TPK-2-2×12V) izvedeno pomoću programa Sprint Layout 4.0, koji vam omogućuje ispis dizajna u zrcalnoj slici i vrlo je prikladan za izradu tiskanih ploča pomoću laserskog pisača i glačala. Može se preuzeti ovdje.

Energetski transformator

Transformator T2 6 kW, također domaće izrade, namotan na toroidalnu magnetsku jezgru ukupne snage 3-4 kW, na način opisan u. Njegov namot sadrži 455 zavoja žice PEV-2.

Zavoji 1,2,3 namotani su žicom promjera 3 mm. Zavoji 4,5,6,7 namotani su sabirnicom poprečnog presjeka 18,0 mm2 (2 mm x 9 mm). Ovaj presjek je neophodan kako se autotransformator ne bi zagrijavao tijekom dugotrajnog rada.

Odvojci se izrađuju od 203, 232, 266, 305, 348 i 398. zavoja, računajući od donjeg u izlaznom krugu. Mrežni napon dovodi se do slavine 266. zavoja.

Ako snaga opterećenja ne prelazi 2,2 kW, tada se autotransformator T2 može namotati na stator elektromotora snage 1,5 kW s PEV-2 žicom. Zavoji 1,2,3 namotani su žicom promjera 2 mm. Zavoji 4,5,6,7 namotani su žicom promjera 3 mm

Broj zavoja namota treba proporcionalno povećati za 1,3 puta. Radnu struju osigurača QF1 treba smanjiti na 20 A. Prije opterećenja, preporučljivo je ugraditi dodatni prekidač od 10 A

Prilikom proizvodnje autotransformatora, s nepoznatom vrijednošću magnetske permeabilnosti Vmax jezgre, kako ne bi pogriješili u odabiru omjera zavoja po voltu, potrebno je provesti praktičnu studiju statora (vidi odjeljak u nastavku) .

U općoj arhivi postoji program za izračunavanje odvoda autotransformatora na temelju ukupnih dimenzija statora s poznatom vrijednošću magnetske permeabilnosti Vmax jezgre.

Ako snaga opterećenja ne prelazi 3 kW, tada se autotransformator T2 može namotati na stator elektromotora od 4 kW s žicom PEV-2 promjera 2,8 mm (presjek 6,1 mm2). proporcionalno povećati za 1,2 puta. Radna struja prekidača s osiguračem QF1 mora se smanjiti na 16 A. Mogu se koristiti triaci VS1-VS7 BTA140-800 postavljeni na rashladni element s površinom od najmanje 800 cm2.

postavke

Podešavanje se provodi pomoću LATR- i dva voltmetra. Potrebno je postaviti pragove prebacivanja opterećenja i osigurati da je izlazni napon stabilizatora unutar prihvatljivih granica za napajanu opremu.

Označimo U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7 - vrijednosti napona na motoru otpornika za podešavanje R14, koji odgovaraju mrežnom naponu 130, 150, 170, 190, 210, 230, 250, 270 V (uklopni i isključeni pragovi opterećenja).

Umjesto podesnih otpornika R15 i R23 privremeno se ugrađuju trajni otpornici s otporom od 10 kOhm.

Zatim je stabilizator bez autotransformatora T2 spojen na mrežu preko LATR. Na izlazu LATR-a povećati napon na 250 V, zatim pomoću trimer otpornika R14 postaviti napon U6 jednak 3,5 V, mjereći ga digitalnim voltmetrom. Nakon toga smanjite napon LATR-a do 130 V i izmjeri napon U1. Neka, na primjer, bude 1,6 V.

Izračunajte korak promjene napona:

∆U=(U6 – U1)/6=(3,5-1,6)/6=0,3166 V ,
struja koja teče kroz razdjelnik R15-R23
I=∆U/R16=0,3166/2=0,1583 mA

Izračunajte otpor otpornika R15 i 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 , gdje je Upit stabilizacijski napon DA1 mikro kruga. Izračun je približan, jer ne uzima u obzir utjecaj otpornika R32-R39, ali njegova je točnost dovoljna za praktično podešavanje stabilizatora.

Program za proračun R8, R16 i sklopnih graničnih napona možete preuzeti u prilozima.

Zatim se uređaj isključuje iz mreže i pomoću digitalnog voltmetra otpori otpornika R15 i R23 postavljaju se na izračunate vrijednosti i montiraju na ploču umjesto gore navedenih fiksnih otpornika. Ponovno uključite stabilizator i pratite prebacivanje LED dioda, postupno povećavajući napon LATR-i od minimuma do maksimuma i nazad. Istodobno paljenje dviju ili više LED dioda ukazuje na neispravnost jednog od mikro krugova DA2, DA3, DD1-DD5. Neispravan mikro krug mora se zamijeniti, tako da je prikladnije instalirati ploče za njih, a ne same mikro krugove na ploči.

Nakon što se uvjerite da su mikro krugovi u dobrom stanju, spojite autotransformator T2 i opterećenje - žarulju sa žarnom niti snage 100...200 W. Ponovo se mjere sklopni pragovi i naponi U1-U7. Za provjeru ispravnosti izračuna, mijenjanje LATR-th ulaz na T1, morate osigurati da LED HL1 treperi pri naponu ispod 130 V, sekvencijalno aktiviranje LED dioda HL2 - HL8 pri prelasku gore navedenih pragova uključivanja, a također i HL9 treperi pri naponu iznad 270 V. V.

Ako je maksimalni napon LATR-a manji od 270 V, postavite njegov izlaz na 250 V, izračunajte napon U7 pomoću formule: U7 = U6 + ∆U = 3,82 V. Pomaknite klizač R14 prema gore, provjerite je li na naponu U7 opterećenje isključeno, a zatim vratite klizač R14 prema dolje, postavljajući U6 na prethodnu vrijednost od 3,5 V.

Preporučljivo je dovršiti instalaciju stabilizatora spajanjem na napon od 380 V nekoliko sati.

Tijekom rada nekoliko primjeraka stabilizatora različite snage (oko šest mjeseci), nije bilo kvarova ili kvarova u njihovom radu. Nije bilo kvarova na opremi koja se preko njih napaja zbog nestabilnog mrežnog napona.

Književnost

1. Koryakov S. Stabilizator mrežnog napona s mikrokontrolerskom kontrolom. - Radio, 2002., broj 8, str. 26-29 (prikaz, ostalo).
2. Kopanev V. Zaštita transformatora od povišenog mrežnog napona. - Radio, 1997., br.2 str.46.
3. Andreev V. Izrada transformatora. - Radio, 2002, broj 7, str
4. http://rexmill.ucoz.ru/forum/50-152-1

Proračun autotransformatora

Uspjeli ste skinuti stator s motora, ali ne znate od kojeg je materijala. Općenito, pri izračunavanju jezgri snage iznad 1 kW često se javljaju problemi s početnim podacima. Lako možete izbjeći probleme ako provedete istraživanje svoje postojeće jezgre. Vrlo je jednostavno za napraviti.

Pripremamo jezgru za namatanje primarnog namota: obrađujemo oštre rubove, nanosimo izolacijske jastučiće (u mom slučaju napravio sam kartonske jastučiće na toroidalnoj jezgri). Sada namotavamo 50 zavoja žice promjera 0,5-1 mm. Za mjerenja će nam trebati ampermetar s granicom mjerenja od približno 5 ampera, voltmetar izmjeničnog napona i LATR.MS Excel

N/V= 50/((140-140*0,25) = 0,48 okretaja po voltu.

Broj zavoja u slavinama izračunava se na temelju prosječnih napona svakog od ulaznih raspona regulatora i bit će:

Slavina br. 1 – 128,5 V x 0,48 V = 62 Vit
Slavina br. 2 – 147 V x 0,48 V = 71 Vit
Slavina br. 3 – 168 V x 0,48 V = 81 Vit
Slavina br. 4 – 192 V x 0,48 V = 92 Vit
Slavina br. 5 – 220 V x 0,48 V = 106 Vit(od njega se uklanja i napon na opterećenju)
Slavina br. 6 – 251,5 V x 0,48 V = 121 Vit
Slavina br. 7 – 287,5 V x 0,48 V = 138 Vit(ukupan broj zavoja autotransformatora)

To je cijeli problem!

Modernizacija

Sviđa mi se ovo.

Sadržaj:

U električnim krugovima postoji stalna potreba za stabilizacijom određenih parametara. U tu svrhu koriste se posebne sheme kontrole i nadzora. Točnost stabilizirajućih radnji ovisi o takozvanom standardu, s kojim se uspoređuje određeni parametar, na primjer, napon. To jest, kada je vrijednost parametra ispod standarda, krug stabilizatora napona će uključiti kontrolu i dati naredbu za povećanje. Ako je potrebno, provodi se suprotna radnja - smanjiti.

Ovaj princip rada je temelj automatskog upravljanja svim poznatim uređajima i sustavima. Stabilizatori napona rade na isti način, unatoč raznolikosti sklopova i elemenata koji se koriste za njihovo stvaranje.

DIY krug stabilizatora napona od 220 V

S idealnim radom električnih mreža, vrijednost napona ne bi se trebala mijenjati za više od 10% nominalne vrijednosti, gore ili dolje. Međutim, u praksi padovi napona dostižu znatno veće vrijednosti, što ima izrazito negativan učinak na električnu opremu, čak do točke kvara.

Posebna oprema za stabilizaciju pomoći će u zaštiti od takvih problema. Međutim, zbog visoke cijene, njegova je uporaba u domaćim uvjetima u mnogim slučajevima ekonomski neisplativa. Najbolji izlaz iz situacije je domaći stabilizator napona od 220 V, čiji je krug prilično jednostavan i jeftin.

Možete uzeti industrijski dizajn kao osnovu da biste saznali od kojih se dijelova sastoji. Svaki stabilizator uključuje transformator, otpornike, kondenzatore, spojne i spojne kabele. Najjednostavniji se smatra stabilizatorom izmjeničnog napona, čiji krug radi na principu reostata, povećavajući ili smanjujući otpor u skladu s jakošću struje. Moderni modeli dodatno sadrže mnoge druge funkcije koje štite kućanske aparate od strujnih udara.

Među domaćim dizajnom, triac uređaji se smatraju najučinkovitijim, pa će se ovaj model smatrati primjerom. Izjednačavanje struje s ovim uređajem bit će moguće s ulaznim naponom u rasponu od 130-270 volti. Prije početka montaže morate kupiti određeni skup elemenata i komponenti. Sastoji se od izvora napajanja, ispravljača, regulatora, komparatora, pojačala, LED dioda, autotransformatora, jedinice za odgodu uključivanja opterećenja, optocoupler sklopke, sklopke osigurača. Glavni radni alati su pinceta i lemilo.

Za sastavljanje stabilizatora od 220 volti Prije svega, trebat će vam tiskana pločica dimenzija 11,5x9,0 cm, koju morate pripremiti unaprijed. Kao materijal preporuča se koristiti foliju od stakloplastike. Raspored dijelova ispisuje se na pisaču i peglom prenosi na ploču.

Transformatori za krug mogu se uzeti gotovi ili sastaviti sami. Gotovi transformatori moraju biti marke TPK-2-2 12V i spojeni serijski jedan s drugim. Da biste vlastitim rukama izradili svoj prvi transformator, trebat će vam magnetska jezgra s poprečnim presjekom od 1,87 cm2 i 3 kabela PEV-2. Prvi kabel se koristi u jednom namotaju. Njegov promjer bit će 0,064 mm, a broj zavoja će biti 8669. Preostale žice koriste se u drugim namotima. Njihov promjer će biti već 0,185 mm, a broj zavoja će biti 522.

Drugi transformator izrađen je na temelju toroidne magnetske jezgre. Njegov namot je izrađen od iste žice kao u prvom slučaju, ali broj zavoja će biti drugačiji i bit će 455. U drugom uređaju izrađuje se sedam slavina. Prve tri izrađene su od žice promjera 3 mm, a ostale od guma presjeka 18 mm2. Time se sprječava zagrijavanje transformatora tijekom rada.

Sve ostale komponente preporuča se kupiti gotove u specijaliziranim trgovinama. Osnova sklopa je shema kruga tvornički izrađenog stabilizatora napona. Prvo se instalira mikrokrug koji djeluje kao kontroler hladnjaka. Za njegovu izradu koristi se aluminijska ploča površine veće od 15 cm2. Triaci su instalirani na istoj ploči. Hladnjak namijenjen za ugradnju mora imati rashladnu površinu. Nakon toga, ovdje se postavljaju LED diode u skladu sa strujnim krugom ili na strani tiskanih vodiča. Ovako sastavljena konstrukcija ne može se mjeriti s tvorničkim modelima ni po pouzdanosti ni po kvaliteti rada. Takvi se stabilizatori koriste s kućanskim aparatima koji ne zahtijevaju precizne parametre struje i napona.

Sklopovi stabilizatora napona tranzistora

Visokokvalitetni transformatori koji se koriste u električnom krugu učinkovito se nose čak i s velikim smetnjama. Pouzdano štite kućanske aparate i opremu instaliranu u kući. Prilagođeni sustav filtracije omogućuje vam da se nosite sa svim udarima struje. Kontrolom napona dolazi do promjena struje. Granična frekvencija na ulazu raste, a na izlazu se smanjuje. Dakle, struja u krugu se pretvara u dva stupnja.

Prvo, na ulazu se koristi tranzistor s filtrom. Slijedi početak rada. Za dovršetak pretvorbe struje, krug koristi pojačalo, najčešće instalirano između otpornika. Zbog toga se u uređaju održava potrebna razina temperature.

Ispravljački krug radi na sljedeći način. Ispravljanje izmjeničnog napona iz sekundarnog namota transformatora događa se pomoću diodnog mosta (VD1-VD4). Izglađivanje napona vrši kondenzator C1, nakon čega ulazi u sustav kompenzacijskog stabilizatora. Djelovanje otpornika R1 postavlja stabilizirajuću struju na zener diodi VD5. Otpornik R2 je otpornik opterećenja. Uz sudjelovanje kondenzatora C2 i C3, napon napajanja se filtrira.

Vrijednost izlaznog napona stabilizatora ovisit će o elementima VD5 i R1, za čiji odabir postoji posebna tablica. VT1 se ugrađuje na radijator čija rashladna površina mora iznositi najmanje 50 cm2. Domaći tranzistor KT829A može se zamijeniti stranim analognim BDX53 tvrtke Motorola. Preostali elementi su označeni: kondenzatori - K50-35, otpornici - MLT-0,5.

Krug linearnog regulatora napona od 12 V

Linearni stabilizatori koriste KREN čipove, kao i LM7805, LM1117 i LM350. Treba napomenuti da simbol KREN nije kratica. Ovo je skraćenica punog naziva stabilizatorskog čipa, označenog kao KR142EN5A. Ostali mikro krugovi ove vrste označeni su na isti način. Nakon kratice, ovo ime izgleda drugačije - KREN142.

Linearni stabilizatori ili regulatori istosmjernog napona su najčešći. Jedini nedostatak im je nemogućnost rada na naponu nižem od deklariranog izlaznog napona.

Na primjer, ako trebate dobiti napon od 5 volti na izlazu LM7805, tada ulazni napon mora biti najmanje 6,5 volti. Kada se na ulaz dovede napon manji od 6,5 V, doći će do tzv. pada napona, a izlaz više neće imati deklariranih 5 volti. Osim toga, linearni stabilizatori se jako zagrijavaju pod opterećenjem. Ovo svojstvo je u osnovi principa njihovog rada. To jest, napon viši od stabiliziranog pretvara se u toplinu. Na primjer, kada se napon od 12 V primijeni na ulaz mikro kruga LM7805, tada će se njih 7 koristiti za zagrijavanje kućišta, a samo potrebnih 5 V će ići potrošaču. Tijekom procesa transformacije dolazi do tako jakog zagrijavanja da će ovaj mikrokrug jednostavno izgorjeti u nedostatku rashladnog radijatora.

Krug stabilizatora podesivog napona

Često se javljaju situacije kada je potrebno prilagoditi napon koji daje stabilizator. Slika prikazuje jednostavan krug podesivog stabilizatora napona i struje, koji omogućuje ne samo stabilizaciju, već i regulaciju napona. Može se lako sastaviti čak i uz osnovno znanje elektronike. Na primjer, ulazni napon je 50 V, a izlaz je bilo koja vrijednost unutar 27 volti.

Glavni dio stabilizatora je tranzistor s efektom polja IRLZ24/32/44 i drugi slični modeli. Ovi tranzistori opremljeni su s tri terminala - odvod, izvor i vrata. Struktura svakog od njih sastoji se od dielektričnog metala (silicijev dioksid) - poluvodiča. Kućište sadrži stabilizatorski čip TL431, uz pomoć kojeg se podešava izlazni električni napon. Sam tranzistor može ostati na rashladnom elementu i biti spojen na ploču vodičima.

Ovaj sklop može raditi s ulaznim naponom u rasponu od 6 do 50V. Izlazni napon je u rasponu od 3 do 27 V i može se podesiti pomoću trimer otpornika. Ovisno o dizajnu radijatora, izlazna struja doseže 10A. Kapacitet kondenzatora za izglađivanje C1 i C2 je 10-22 μF, a C3 je 4,7 μF. Krug može raditi bez njih, ali će kvaliteta stabilizacije biti smanjena. Elektrolitski kondenzatori na ulazu i izlazu imaju nazivni napon od približno 50 V. Snaga koju rasipa takav stabilizator ne prelazi 50 W.

Krug stabilizatora napona triaka 220V

Triac stabilizatori rade na sličan način kao relejni uređaji. Značajna razlika je prisutnost jedinice koja prebacuje namote transformatora. Umjesto releja koriste se snažni trijaci koji rade pod kontrolom kontrolera.

Kontrola namota pomoću triaka je beskontaktna, tako da nema karakterističnih klikova prilikom prebacivanja. Za namatanje autotransformatora koristi se bakrena žica. Triac stabilizatori mogu raditi na niskom naponu od 90 volti i visokom naponu do 300 volti. Regulacija napona provodi se s točnošću do 2%, zbog čega svjetiljke uopće ne trepću. Međutim, tijekom prebacivanja javlja se samoinducirana emf, kao u relejnim uređajima.

Triac sklopke su vrlo osjetljive na preopterećenja, te stoga moraju imati rezervu snage. Ova vrsta stabilizatora ima vrlo složen temperaturni režim. Stoga se triaci postavljaju na radijatore s prisilnim hlađenjem ventilatora. Krug tiristorskog stabilizatora napona DIY 220V radi na potpuno isti način.

Postoje uređaji s povećanom točnošću koji rade na dvostupanjskom sustavu. Prvi stupanj izvodi grubo podešavanje izlaznog napona, dok drugi stupanj provodi ovaj proces mnogo preciznije. Dakle, upravljanje dvaju stupnjeva se vrši pomoću jednog regulatora, što zapravo znači prisutnost dva stabilizatora u jednom kućištu. Oba stupnja imaju namote namotane u zajedničkom transformatoru. S 12 prekidača, ova dva stupnja omogućuju podešavanje izlaznog napona u 36 razina, što osigurava njegovu visoku točnost.

Stabilizator napona sa strujnim zaštitnim krugom

Ovi uređaji prvenstveno osiguravaju napajanje niskonaponskih uređaja. Ovaj krug stabilizatora struje i napona odlikuje se jednostavnim dizajnom, dostupnom bazom elemenata i sposobnošću glatke prilagodbe ne samo izlaznog napona, već i struje pri kojoj se aktivira zaštita.
Osnova kruga je paralelni regulator ili podesiva zener dioda, također velike snage. Pomoću takozvanog mjernog otpornika prati se struja koju troši trošilo.

Ponekad dolazi do kratkog spoja na izlazu stabilizatora ili struja opterećenja prelazi zadanu vrijednost. U tom slučaju, napon na otporniku R2 pada, a tranzistor VT2 se otvara. Postoji i istovremeno otvaranje tranzistora VT3, koji usklađuje izvor referentnog napona. Kao rezultat toga, izlazni napon se smanjuje na gotovo nultu razinu, a upravljački tranzistor je zaštićen od strujnih preopterećenja. Kako bi se postavio točan prag za strujnu zaštitu, koristi se otpornik za podešavanje R3, spojen paralelno s otpornikom R2. Crvena boja LED1 označava da je zaštita aktivirana, a zelena LED2 označava izlazni napon.

Nakon pravilnog sastavljanja, krugovi snažnih stabilizatora napona odmah se stavljaju u rad; samo trebate postaviti potrebnu vrijednost izlaznog napona. Nakon opterećenja uređaja, reostat postavlja struju pri kojoj se aktivira zaštita. Ako zaštita treba raditi na nižoj struji, za to je potrebno povećati vrijednost otpornika R2. Na primjer, s R2 jednakim 0,1 Ohm, minimalna struja zaštite bit će oko 8 A. Ako, naprotiv, trebate povećati struju opterećenja, trebali biste paralelno spojiti dva ili više tranzistora, čiji emiteri imaju otpornike za izjednačenje.

Krug stabilizatora napona releja 220

Pomoću relejnog stabilizatora osigurana je pouzdana zaštita instrumenata i drugih elektroničkih uređaja za koje je standardna razina napona 220V. Ovaj stabilizator napona je 220V, čiji je krug poznat svima. Široko je popularan zbog jednostavnosti dizajna.

Da bi ovaj uređaj ispravno radio, potrebno je proučiti njegov dizajn i princip rada. Svaki relejni stabilizator sastoji se od automatskog transformatora i elektroničkog sklopa koji upravlja njegovim radom. Osim toga, tu je i relej smješten u izdržljivom kućištu. Ovaj uređaj spada u kategoriju pojačivača napona, odnosno dodaje struju samo u slučaju niskog napona.

Dodavanje potrebnog broja volti vrši se spajanjem namota transformatora. Obično se za rad koriste 4 namota. Ako je struja u električnoj mreži prevelika, transformator automatski smanjuje napon na željenu vrijednost. Dizajn se može nadopuniti drugim elementima, na primjer, zaslonom.

Dakle, relejni stabilizator napona ima vrlo jednostavan princip rada. Struja se mjeri elektroničkim krugom, a zatim se, nakon primitka rezultata, uspoređuje s izlaznom strujom. Rezultirajuća razlika napona regulira se neovisno odabirom potrebnog namota. Zatim je relej spojen i napon doseže potrebnu razinu.

Stabilizator napona i struje na LM2576

Kućanski uređaji osjetljivi su na udare napona: brže se troše i kvare. A u mreži napon često skače, pada ili čak prekida: to je zbog udaljenosti od izvora i nesavršenosti vodova.

Za napajanje uređaja strujom sa stabilnim karakteristikama, u stanovima se koriste stabilizatori napona. Bez obzira na parametre struje uvedene u uređaj na njegovom izlazu, on će imati gotovo nepromijenjene parametre.

Uređaj za izjednačavanje struje može se kupiti, birajući iz širokog raspona (razlike u snazi, princip rada, parametar upravljanja i izlaznog napona). Ali naš je članak posvećen tome kako napraviti stabilizator napona vlastitim rukama. Je li domaći rad u ovom slučaju opravdan?

Domaći stabilizator ima tri prednosti:

1. Jeftinoća. Svi dijelovi se kupuju zasebno, što je isplativo u usporedbi s istim dijelovima, ali već sastavljenima u jedan uređaj - izjednačivač struje;
2. Mogućnost DIY popravka. Ako jedan od elemenata kupljenog stabilizatora ne uspije, vjerojatno ga nećete moći zamijeniti, čak i ako razumijete elektrotehniku. Jednostavno nećete naći ništa čime biste zamijenili dotrajali dio. S domaćim uređajem sve je jednostavnije: u početku ste kupili sve elemente u trgovini. Ostaje samo ponovno otići tamo i kupiti ono što je pokvareno;
3. Jednostavan popravak. Ako ste sami sastavili pretvarač napona, onda to znate 100%. A razumijevanje uređaja i rada pomoći će vam da brzo identificirate uzrok kvara stabilizatora. Nakon što to shvatite, lako možete popraviti svoju kućnu jedinicu.

Stabilizator vlastite proizvodnje ima tri ozbiljna nedostatka:

1. Niska pouzdanost. U specijaliziranim poduzećima uređaji su pouzdaniji, jer se njihov razvoj temelji na očitanjima visoko preciznih instrumenata, koji se ne mogu naći u svakodnevnom životu;
2. Širok raspon izlaznog napona. Ako industrijski stabilizatori mogu proizvesti relativno konstantan napon (na primjer, 215-220V), tada domaći analozi mogu imati raspon 2-5 puta veći, što može biti kritično za opremu koja je preosjetljiva na promjene struje;
3. Složena postavka. Ako kupite stabilizator, tada je faza podešavanja zaobiđena; sve što trebate učiniti je spojiti uređaj i kontrolirati njegov rad. Ako ste kreator trenutnog ekvilajzera, trebali biste ga također konfigurirati. To je teško, čak i ako ste sami napravili najjednostavniji stabilizator napona.

Domaći izjednačivač struje: karakteristike

Stabilizator karakteriziraju dva parametra:

• Dopušteni raspon ulaznog napona (Uin);
• Dopušteni raspon izlaznog napona (Uout).

Ovaj članak govori o pretvaraču struje triac jer je vrlo učinkovit. Za njega je Uin 130-270V, a Uout 205-230V. Ako je veliki raspon ulaznog napona prednost, onda je to za izlaz nedostatak.

Međutim, za kućanske aparate ovaj raspon ostaje prihvatljiv. To je lako provjeriti, jer su dopuštene fluktuacije napona udari i padovi ne veći od 10%. A ovo je 22,2 volta gore ili dolje. To znači da je dopušteno mijenjati napon sa 197,8 na 242,2 volta. U usporedbi s ovim rasponom, struja na našem triac stabilizatoru je još uglađenija.

Uređaj je prikladan za spajanje na vod s opterećenjem ne većim od 6 kW. Prebacuje se za 0,01 sekundu.

Dizajn uređaja za stabilizaciju struje

Domaći stabilizator napona od 220 V, dijagram koji je prikazan gore, uključuje sljedeće elemente:

• jedinica za napajanje. Koristi uređaje za pohranu C2 i C5, naponski transformator T1, kao i komparator (uređaj za usporedbu) DA1 i LED VD1;
• Čvor, odgađanje početka opterećenja. Da biste ga sastavili, trebat će vam otpori od R1 do R5, tranzistori od VT1 do VT3, kao i pohrana C1;
• Ispravljač, mjerenje vrijednosti skokova i padova napona. Njegov dizajn uključuje VD2 LED s istoimenom zener diodom, C2 pogon, otpornik R14 i R13;
• Usporednik. Za to će biti potrebni otpori od R15 do R39 i uređaji za usporedbu DA2 s DA3;
• Kontroler logičkog tipa. Zahtijeva DD čipove od 1 do 5;
• Pojačala. Oni će zahtijevati otpore za ograničavanje struje R40-R48, kao i tranzistore od VT4 do VT12;
• LED, igranje uloge indikatora - HL od 1 do 9;
• Optocoupler sklopke(7) s trijacima VS od 1 do 7, otpornicima R od 6 do 12 i optokaplerskim trijacima U od 1 do 7;
• Automatski prekidač s osiguračem QF1;
• Autotransformator T2.

Kako će ovaj uređaj raditi?

Nakon što je pogon čvora s opterećenjem na čekanju (C1) spojen na mrežu, on je i dalje ispražnjen. Tranzistor VT1 se uključuje, a 2 i 3 zatvaraju. Kroz potonje, struja će naknadno teći do LED dioda i optocoupler triaca. Ali dok je tranzistor zatvoren, diode ne daju signal, a trijaci su i dalje zatvoreni: nema opterećenja. Ali struja već teče kroz prvi otpornik do uređaja za pohranu, koji počinje akumulirati energiju.

Gore opisani proces traje 3 sekunde, nakon čega se pokreće Schmittov okidač, temeljen na tranzistorima VT 1 i 2, nakon čega se tranzistor 3 uključuje. Sada se opterećenje može smatrati otvorenim.

Izlazni napon iz trećeg namota transformatora na napajanju izjednačuje se drugom diodom i kondenzatorom. Tada je struja usmjerena na R13, prolazi kroz R14. Trenutno je napon proporcionalan naponu u mreži. Zatim se struja dovodi do neinvertirajućih komparatora. Invertirajući usporedni uređaji odmah primaju već izjednačenu struju, koja se dovodi na otpore od 15 do 23. Zatim se spaja regulator za obradu ulaznih signala na usporednim uređajima.

Nijanse stabilizacije ovisno o naponu koji se dovodi na ulaz

Ako se uvede napon do 130 volti, tada se na stezaljkama komparatora prikazuje logička razina niskog napona (LU). Četvrti tranzistor je otvoren, a LED 1 treperi i pokazuje da je došlo do jakog pada u liniji. Morate shvatiti da stabilizator nije u stanju proizvesti potrebni napon. Stoga su svi trijaci zatvoreni i nema opterećenja.

Ako je napon na ulazu 130-150 volti, tada se na signalima 1 i A opaža visok LU, ali za ostale signale još uvijek je nizak. Peti tranzistor se uključuje, druga dioda svijetli. Optocoupler triac U1.2 i triac VS2 otvoreni. Opterećenje će ići duž potonjeg i doći do terminala za namatanje drugog autotransformatora odozgo.

S ulaznim naponom od 150-170 volti, visoki LU se uočava na signalima 1, 2 i V; na ostatku je još uvijek nizak. Zatim se uključuje šesti tranzistor i uključuje se treća dioda, VS2 se uključuje i struja se dovodi do drugog (ako se računa odozgo) terminala namota drugog autotransformatora.

Slično je opisan rad stabilizatora u rasponima napona 170-190V, 190-210V, 210-230V, 230-250V.

Proizvodnja PCB-a

Za triac strujni pretvarač potrebna vam je tiskana pločica na koju će se smjestiti svi elementi. Veličina: 11,5 x 9 cm Za izradu će vam trebati stakloplastika, obložena folijom s jedne strane.

Ploču je moguće printati na laserskom printeru, nakon čega će se koristiti pegla. Pogodno je sami izraditi ploču pomoću programa Sprint Loyout. Dolje je prikazan dijagram postavljanja elemenata na njemu.

Kako napraviti transformatore T1 i T2?

Prvi transformator T1 snage 3 kW proizveden je pomoću magnetske jezgre s površinom poprečnog presjeka (CSA) od 187 sq. mm. I tri žice PEV-2:

• Za prvo omatanje, PPS je samo 0,003 četvornih metara. mm. Broj zavoja – 8669;
• Za drugi i treći namot, PPS je samo 0,027 sq. mm. Broj zavoja je 522 na svakom.

Ako ne želite motati žicu, tada možete kupiti dva transformatora TPK-2-2×12V i spojiti ih u seriju, kao na slici ispod.

Za izradu autotransformatora s drugom snagom od 6 kW trebat će vam toroidalna magnetska jezgra i žica PEV-2, od koje će se napraviti omot od 455 zavoja. I ovdje su nam potrebni zavoji (7 komada):

• Omotavanje 1-3 zavoja od žice s PPS 7 sq. mm;
• Omotavanje 4-7 zavoja od žice s PPS 254 sq. mm.

Što kupiti?

Kupite u trgovini električne i radio opreme (oznaka u zagradama na dijagramu):

• 7 optocoupler triaca MOC3041 ili 3061 (U od 1 do 7);
• 7 jednostavnih triaka BTA41-800B (VS od 1 do 7);
• 2 LED diode DF005M ili KTs407A (VD 1 i 2);
• 3 otpornika SP5-2, moguće 5-3 (R 13, 14, 25);
• Element za izjednačavanje struje KR1158EN6A ili B (DA1);
• 2 uređaja za usporedbu LM339N ili K1401CA1 (DA 1 i 2);
• Prekidač s osiguračem;
• 4 filmska ili keramička kondenzatora (C 4, 6, 7, 8);
• 4 oksidna kondenzatora (C 1, 2, 3, 5);
• 7 otpora za ograničavanje struje, na njihovim stezaljkama treba biti jednak 16 mA (R od 41 do 47);
• 30 otpora (bilo koje) s tolerancijom od 5%;
• 7 otpora C2-23 s tolerancijom od 1% (R od 16 do 22).

Montažne karakteristike uređaja za izjednačavanje napona

Mikrokrug uređaja za stabilizaciju struje ugrađen je na hladnjak, za koji je prikladna aluminijska ploča. Njegova površina ne smije biti manja od 15 četvornih metara. cm.

Hladnjak s rashladnom površinom također je neophodan za triac. Za svih 7 elemenata dovoljan je jedan hladnjak površine najmanje 16 četvornih metara. dm.

Kako bi pretvarač izmjeničnog napona koji proizvodimo radio, trebat će vam mikrokontroler. Mikro krug KR1554LP5 savršeno se nosi sa svojom ulogom.

Već znate da u krugu možete pronaći 9 trepćućih dioda. Svi su smješteni na njemu tako da stanu u rupe koje se nalaze na prednjoj ploči uređaja. A ako tijelo stabilizatora ne dopušta njihov položaj, kao na dijagramu, tada ga možete modificirati tako da LED diode izađu na stranu koja vam odgovara.

Umjesto treptajućih LED dioda, mogu se koristiti LED diode koje ne trepću. Ali u ovom slučaju morate uzeti diode sa jarko crvenim sjajem. Prikladni su elementi sljedećih marki: AL307KM i L1543SRC-E.

Sada znate kako napraviti stabilizator napona od 220 volti. A ako ste već morali učiniti nešto slično, onda vam ovaj posao neće biti težak. Kao rezultat toga, možete uštedjeti nekoliko tisuća rubalja na kupnji industrijskog stabilizatora.

Optimalan način upravljanja električnim mrežama je promjena strujnih funkcija, kao i potrebnog napona, za 10% od 220V. Međutim, budući da se prenaponi često mijenjaju, električni uređaji koji su izravno spojeni na mrežu su u opasnosti od kvara.

Da bi se uklonili takvi problemi, potrebno je instalirati određenu opremu. A budući da uređaj za spremnik ima prilično visoku cijenu, naravno, mnogi ljudi sastavljaju stabilizator vlastitim rukama.

Je li takva odluka opravdana i što je potrebno da bi se ona ostvarila?

Princip rada stabilizatora

Odlučivši se za izradu domaćeg stabilizatora, kao na fotografiji, morate pogledati unutrašnjost kućišta koja se sastoji od određenih dijelova. Načelo rada konvencionalnog uređaja temelji se izravno na funkcioniranju reostata, koji povećava ili smanjuje otpor.

Osim toga, predloženi modeli imaju različite funkcije, a također mogu u potpunosti zaštititi opremu od neželjenih prenapona u mreži.

Oprema se klasificira ovisno o metodama koje se koriste za regulaciju struje. Budući da je vrijednost usmjereno kretanje čestica, na nju se može utjecati mehaničkom ili pulsnom metodom.

Prvi radi prema Ohmovom zakonu. Uređaji čiji se rad temelji na njemu nazivaju se linearnim. Uključuju nekoliko zavoja, kombiniranih pomoću reostata.

Napon koji se dovodi na jedan dio prolazi kroz reostat, završavajući na sličan način na drugom, odakle se prenosi do potrošača.

Ovaj tip uređaja omogućuje što točnije postavljanje potrebnih parametara struje i lako se može nadograditi posebnim komponentama.

Međutim, neprihvatljivo je koristiti takve stabilizatore u mrežama gdje postoji velika razlika između struja, jer neće u potpunosti zaštititi opremu od kratkih spojeva tijekom preopterećenja.

Pulsne opcije rade pomoću metode modulacije amplitudne struje. Krug koristi prekidač koji ga prekida nakon potrebnog vremenskog razdoblja. Ovaj pristup omogućuje što je moguće ravnomjernije akumuliranje potrebne struje u kondenzatoru, a nakon završetka punjenja, a zatim i na uređaje.

Počnimo s montažom

Budući da je najučinkovitiji uređaj triak uređaj, razgovarajmo o tome kako napraviti sličan stabilizator vlastitim rukama.

Važno je naglasiti da će ovaj tip modela moći izjednačiti dovedenu struju pod uvjetom da je napon u rasponu od 130-270 V. Također će biti potrebne komponente. Alati koji su vam potrebni su pinceta i lemilo.

Faze proizvodnje

Prema detaljnim uputama za montažu stabilizatora, prije svega treba pripremiti tiskanu pločicu potrebne veličine. Izrađen je od posebnog staklenog vlakna obloženog folijom. Mikro krug za raspored elemenata može biti u tiskanom obliku ili prenijeti na ploču pomoću glačala.

Zatim, shema za stvaranje jednostavnog stabilizatora omogućuje izravnu montažu uređaja. Za ovaj element trebat će vam magnetski krug i nekoliko kabela. Za izradu namota koristi se jedna žica promjera 0,064 mm. Broj potrebnih zavoja doseže 8669.

Preostale dvije žice koriste se za stvaranje preostalih namota, koji u usporedbi s prvom opcijom imaju promjer od 0,185 mm. Broj zavoja raspoređenih za ove namotaje je najmanje 522.

Ako je potrebno pojednostaviti zadatak, poželjno je koristiti serijski spojene transformatore marke TPK-2-2 12V.

Prilikom samostalne izrade ovih dijelova, nakon završetka izrade jednog od njih, nastavlja se s proizvodnjom drugog. U te svrhe bit će potreban troidalni magnetski krug. PEV-2 s brojem zavoja od 455 također je prikladan kao namot.

Osim toga, korak-po-korak ručnom proizvodnjom stabilizatora u drugom uređaju treba napraviti 7 zavoja. U ovom slučaju, za nekoliko tri, koristi se žica promjera 3 mm, za ostale se koriste sabirnice s presjekom od 18 mm2. To će omogućiti uklanjanje neželjenog zagrijavanja uređaja tijekom radnog procesa.

Preostale artikle treba kupiti u specijaliziranoj maloprodaji. Nakon što ste kupili sve što vam je potrebno, trebali biste sastaviti uređaj.

Rad bi trebao započeti instalacijom potrebnog mikro kruga, koji djeluje kao regulator na hladnjaku izrađenom od platine. Osim toga, na njemu su instalirani triaci. Zatim se na ploču montiraju trepćuće LED diode.

Ako vam je stvaranje triac uređaja težak zadatak, preporuča se odabrati linearnu verziju, karakteriziranu sličnim svojstvima.

Fotografije stabilizatora "uradi sam".