Elektrinių ir elektroninių prietaisų kūrėjai, kurdami juos, remiasi tuo, kad būsimas įrenginys veiks stabilios maitinimo įtampos sąlygomis. Tai būtina, kad elektroninio prietaiso elektros grandinė, pirma, užtikrintų stabilius išėjimo parametrus pagal numatytą paskirtį, antra, maitinimo įtampos stabilumas apsaugotų įrenginį nuo viršįtampių, kuriuos sukelia per didelis srovės suvartojimas ir perdegimas. prietaiso elektrinių elementų. Norint išspręsti nuolatinės maitinimo įtampos užtikrinimo problemą, naudojama tam tikra įtampos stabilizatoriaus versija. Atsižvelgiant į įrenginio suvartojamos srovės pobūdį, išskiriami kintamos ir nuolatinės įtampos stabilizatoriai.

Kintamosios srovės įtampos stabilizatoriai

Kintamosios srovės įtampos stabilizatoriai naudojami, jei įtampos nuokrypiai elektros tinkle nuo vardinės vertės viršija 10%. Šis standartas pasirinktas atsižvelgiant į tai, kad kintamosios srovės vartotojai su tokiais nukrypimais išsaugo savo funkcionalumą per visą tarnavimo laiką. Šiuolaikinėse elektroninėse technologijose, kaip taisyklė, norint išspręsti stabilaus maitinimo šaltinio problemą, naudojamas perjungimo maitinimo šaltinis, kuriame kintamosios įtampos stabilizatorius nereikalingas. Bet šaldytuvuose, mikrobangų krosnelėse, oro kondicionieriuose, siurbliuose ir kt. reikalingas išorinis kintamosios srovės maitinimo įtampos stabilizavimas. Tokiais atvejais dažniausiai naudojamas vienas iš trijų stabilizatorių tipų: elektromechaninis, kurio pagrindinė grandis yra reguliuojamas autotransformatorius su valdoma elektrine pavara, relė-transformatorius, pagrįstas galingu transformatoriumi, turinčiu kelis čiaupus pirminėje apvijoje, ir jungiklis, pagamintas iš elektromagnetinių relių, triakų, tiristorių ar galingų raktinių tranzistorių, taip pat grynai elektroninių. Ferorezonansiniai stabilizatoriai, plačiai paplitę praėjusiame amžiuje, dabar praktiškai nenaudojami dėl daugybės trūkumų.

Vartotojams prijungti prie 50 Hz kintamosios srovės tinklo naudojamas 220 V įtampos stabilizatorius.Tokio tipo įtampos stabilizatoriaus elektros grandinė parodyta paveikslėlyje.

Transformatorius A1 padidina įtampą tinkle iki tokio lygio, kurio pakanka stabilizuoti išėjimo įtampą esant žemai įėjimo įtampai. Reguliavimo elementas RE keičia išėjimo įtampą. Išėjime valdymo elementas UE matuoja įtampos vertę visoje apkrovoje ir, jei reikia, išduoda valdymo signalą, kad ją sureguliuotų.

Elektromechaniniai stabilizatoriai

Šis stabilizatorius sukurtas naudojant buitinį reguliuojamą autotransformatorių arba laboratorinį LATR. Autotransformatoriaus naudojimas užtikrina didesnį įrenginio efektyvumą. Nuimama autotransformatoriaus reguliavimo rankenėlė, o vietoj jos koaksialiai ant korpuso sumontuotas mažas variklis su pavarų dėže, užtikrinantis sukimosi jėgą, pakankamą pasukti slankiklį autotransformatoriuje. Būtinas ir pakankamas sukimosi greitis yra apie 1 apsisukimas per 10 - 20 sekundžių. Šiuos reikalavimus atitinka RD-09 tipo variklis, kuris anksčiau buvo naudojamas registratoriuose. Variklis valdomas elektronine grandine. Kai tinklo įtampa pasikeičia +- 10 voltų ribose, varikliui išduodama komanda, kuri suka slankiklį tol, kol išėjimo įtampa pasieks 220 V.

Toliau pateikiami elektromechaninio stabilizatoriaus grandinių pavyzdžiai:

Įtampos stabilizatoriaus elektros grandinė naudojant loginius lustus ir elektros pavaros relės valdymą

Elektromechaninis stabilizatorius, pagrįstas operaciniu stiprintuvu.

Tokių stabilizatorių pranašumas yra jų įgyvendinimo paprastumas ir didelis išėjimo įtampos stabilizavimo tikslumas. Trūkumai yra mažas patikimumas dėl mechaninių judančių elementų buvimo, santykinai maža leistina apkrovos galia (per 250 ... 500 W), ir mažas autotransformatorių ir būtinų elektros variklių paplitimas mūsų laikais.

Relės transformatorių stabilizatoriai

Relės-transformatoriaus stabilizatorius yra populiaresnis dėl dizaino paprastumo, bendrų elementų naudojimo ir galimybės gauti didelę išėjimo galią (iki kelių kilovatų), žymiai viršijančią naudojamo galios transformatoriaus galią. Jo galios pasirinkimą įtakoja minimali įtampa konkrečiame kintamosios srovės tinkle. Pavyzdžiui, jei ji yra ne mažesnė kaip 180 V, tada transformatorius turės padidinti 40 V įtampą, kuri yra 5,5 karto mažesnė už vardinę įtampą tinkle. Stabilizatoriaus išėjimo galia bus tiek pat kartų didesnė už galios transformatoriaus galią (jei neatsižvelgsite į transformatoriaus efektyvumą ir didžiausią leistiną srovę per perjungimo elementus). Įtampos keitimo žingsnių skaičius paprastai nustatomas per 3...6 žingsnius, o tai daugeliu atvejų užtikrina priimtiną išėjimo įtampos stabilizavimo tikslumą. Apskaičiuojant kiekvienos pakopos transformatoriaus apvijų skaičių, įtampa tinkle laikoma lygi perjungimo elemento veikimo lygiui. Paprastai elektromagnetinės relės naudojamos kaip perjungimo elementai - grandinė pasirodo gana elementari ir kartojant nesukelia sunkumų. Tokio stabilizatoriaus trūkumas – perjungimo metu ties relės kontaktais susidaro lankas, kuris ardo relės kontaktus. Sudėtingesnėse grandinių versijose relė įjungiama tais momentais, kai įtampos pusbangis eina per nulinę vertę, o tai neleidžia atsirasti kibirkštysi, nors ir su sąlyga, kad naudojamos didelės spartos relės arba perjungimas įvyksta mažėjant. ankstesnės pusbangos. Tiristorių, triakų ar kitų bekontakčių elementų naudojimas kaip perjungimo elementus smarkiai padidina grandinės patikimumą, tačiau tampa sudėtingesnis dėl būtinybės užtikrinti galvaninę izoliaciją tarp valdymo elektrodų grandinių ir valdymo modulio. Tam naudojami optronų elementai arba izoliaciniai impulsiniai transformatoriai. Žemiau pateikiama relės transformatoriaus stabilizatoriaus schema:

Skaitmeninio relės-transformatoriaus stabilizatoriaus, pagrįsto elektromagnetinėmis relėmis, schema

Elektroniniai stabilizatoriai

Elektroniniai stabilizatoriai, kaip taisyklė, turi mažą galią (iki 100 W) ir aukštą išėjimo įtampos stabilumą, reikalingą daugelio elektroninių prietaisų veikimui. Paprastai jie gaminami kaip supaprastintas žemo dažnio stiprintuvas, turintis gana didelę atsargą keisti maitinimo įtampos ir galios lygį. 50 Hz dažnio sinusoidinis signalas iš pagalbinio generatoriaus tiekiamas į jo įvestį iš elektroninio įtampos reguliatoriaus. Galite naudoti galios transformatoriaus sumažinimo apviją. Stiprintuvo išėjimas yra prijungtas prie pakopinio transformatoriaus iki 220 V. Grandinė turi inercinį neigiamą grįžtamąjį ryšį apie išėjimo įtampos vertę, o tai garantuoja neiškreiptos formos išėjimo įtampos stabilumą. Norint pasiekti kelių šimtų vatų galios lygį, naudojami kiti metodai. Paprastai galingas DC-AC keitiklis naudojamas remiantis naujo tipo puslaidininkių - vadinamojo IGBT tranzistoriaus - naudojimu.

Šie perjungimo elementai perjungimo režimu gali praleisti kelių šimtų amperų srovę, kai didžiausia leistina įtampa yra didesnė nei 1000 V. Tokiems tranzistoriams valdyti naudojami specialūs mikrovaldikliai su vektoriniu valdymu. Kintamo pločio impulsai įvedami į kelių kilohercų tranzistoriaus vartus, kurie keičiasi pagal į mikrovaldiklį įvestą programą. Išėjime toks keitiklis įkeliamas į atitinkamą transformatorių. Srovė transformatoriaus grandinėje skiriasi priklausomai nuo sinusoidės. Tuo pačiu metu įtampa išlaiko originalių stačiakampių skirtingo pločio impulsų formą. Ši grandinė naudojama galinguose garantiniuose maitinimo šaltiniuose, naudojamuose nepertraukiamam kompiuterių darbui. Šio tipo įtampos stabilizatoriaus elektros grandinė yra labai sudėtinga ir praktiškai neprieinama savarankiškam atkūrimui.

Supaprastinti elektroniniai įtampos stabilizatoriai

Tokie įrenginiai naudojami, kai dažnai sumažinama namų ūkio tinklo įtampa (ypač kaimo vietovėse), beveik niekada nepateikiama vardinė 220 V.

Esant tokiai situacijai, šaldytuvas veikia su pertrūkiais ir gresia gedimas, blanksta apšvietimas, o vanduo elektriniame virdulyje ilgai negali užvirti. Seno sovietmečio įtampos stabilizatoriaus, skirto televizoriui maitinti, galios, kaip taisyklė, neužtenka visiems kitiems buitiniams elektros vartotojams, o įtampa tinkle dažnai nukrenta žemiau tokiam stabilizatoriui priimtino lygio.

Yra paprastas būdas padidinti įtampą tinkle, naudojant transformatorių, kurio galia žymiai mažesnė už veikiančios apkrovos galią. Transformatoriaus pirminė apvija jungiama tiesiai į tinklą, o apkrova nuosekliai prijungiama prie transformatoriaus antrinės (žemyninės) apvijos. Esant teisingam fazavimui, įtampa prie apkrovos bus lygi įtampos, paimtos iš transformatoriaus, ir tinklo įtampos sumai.

Šiuo paprastu principu veikiančio įtampos stabilizatoriaus elektros grandinė parodyta paveikslėlyje žemiau. Kai uždarytas tranzistorius VT2 (lauko efektas), esantis diodinio tiltelio VD2 įstrižainėje, transformatoriaus T1 I apvija (kuri yra pirminė) nėra prijungta prie tinklo. Įtampa esant įjungtai apkrovai yra beveik lygi tinklo įtampai, atėmus mažą įtampą transformatoriaus T1 II apvijoje (antrinėje). Atsidarius lauko tranzistoriui, transformatoriaus pirminė apvija bus trumpai jungta, o apkrovai bus pritaikyta tinklo įtampos ir antrinės apvijos įtampos suma.

Elektroninė įtampos stabilizatoriaus grandinė

Įtampa nuo apkrovos per transformatorių T2 ir diodinį tiltelį VD1 tiekiama į tranzistorių VT1. Apipjaustymo potenciometro R1 reguliatorius turi būti nustatytas į tokią padėtį, kuri užtikrintų tranzistoriaus VT1 atsidarymą ir VT2 užsidarymą, kai apkrovos įtampa viršija vardinę (220 V). Jei įtampa mažesnė nei 220 voltų, tranzistorius VT1 užsidarys ir VT2 atsidarys. Tokiu būdu gautas neigiamas grįžtamasis ryšys išlaiko apkrovos įtampą maždaug lygią vardinei vertei.

Ištaisyta įtampa iš VD1 tilto taip pat naudojama VT1 kolektoriaus grandinei maitinti (per integruotą stabilizatoriaus grandinę DA1). Grandinė C5R6 slopina nepageidaujamus nutekėjimo šaltinio įtampos šuolių ant tranzistoriaus VT2. Kondensatorius C1 sumažina trikdžius, patenkančius į tinklą veikiant stabilizatoriui. Rezistorių R3 ir R5 reikšmės parenkamos taip, kad būtų pasiektas geriausias ir stabiliausias įtampos stabilizavimas. Jungiklis SA1 leidžia įjungti ir išjungti stabilizatorių ir apkrovą. Uždarymo jungiklis SA2 išjungia automatinę sistemą, kuri stabilizuoja įtampą esant apkrovai. Tokiu atveju tai yra didžiausia įmanoma esant dabartinei tinklo įtampai.

Prijungus surinktą stabilizatorių prie tinklo, apipjaustymo rezistorius R1 nustato apkrovos įtampą iki 220 V. Reikia atsižvelgti į tai, kad aukščiau aprašytas stabilizatorius negali pašalinti tinklo įtampos pokyčių, viršijančių 220 V arba mažesnius už minimalų naudojamą. skaičiuojant transformatoriaus apvijas.

Pastaba: kai kuriais stabilizatoriaus veikimo režimais tranzistoriaus VT2 išsklaidoma galia yra labai reikšminga. Būtent tai, o ne transformatoriaus galia, gali apriboti leistiną apkrovos galią. Todėl reikia pasirūpinti, kad šis tranzistorius gerai išsklaidytų šilumą.

Drėgnoje patalpoje sumontuotas stabilizatorius turi būti dedamas į įžemintą metalinį korpusą.

Taip pat žiūrėkite diagramas.

Tinklo įtampa, ypač kaimo vietovėse, dažnai viršija leistinas maitinamos įrangos ribas, todėl jos gedimas.

Išvengti tokių nemalonių pasekmių galima pasitelkus stabilizatorių, kuris palaiko išėjimo įtampą apkrovai reikalaujamose ribose, o jei tai neįmanoma – išjungia.

Siūlomas įrenginys yra labai perspektyvus dizainas, kuriame apkrova automatiškai prijungiama prie atitinkamo autotransformatoriaus apvijos čiaupo, atsižvelgiant į dabartinę tinklo įtampos vertę.

Godinas A.V. Kintamosios srovės įtampos stabilizatorius

Žurnalas „RADIJAS“. 2005. Nr.08 (p. 33-36)
Žurnalas „RADIJAS“. 2005. Nr. 12 (p. 45)
Žurnalas „RADIJAS“. 2006. Nr.04 (p. 33)

Dėl nestabilios tinklo įtampos Maskvos regione sugedo šaldytuvas. Patikrinus įtampą per dieną paaiškėjo jos pokyčiai nuo 150 iki 250 V. Dėl to ėmiausi stabilizatoriaus įsigijimo klausimo. Kai pažiūrėjau į gatavų gaminių kainas, buvau šokiruotas. Pradėjau ieškoti diagramų literatūroje ir internete.

Mikrovaldikliu valdomas stabilizatorius su beveik tinkamais parametrais aprašytas. Tačiau jo išėjimo galia nėra pakankamai didelė, apkrovos perjungimas priklauso ne tik nuo amplitudės, bet ir nuo tinklo įtampos dažnio. Todėl buvo nuspręsta sukurti savo stabilizatoriaus dizainą, kuris neturi šių trūkumų.

Siūlomame stabilizatoriuje nenaudojamas mikrovaldiklis, todėl jis prieinamas platesniam radijo mėgėjų ratui. Nejautrumas tinklo įtampos dažniui leidžia jį naudoti lauko sąlygomis, kai elektros šaltinis yra autonominis dyzelinis generatorius.

Pagrindinės techninės charakteristikos

Įėjimo įtampa, V: 130…270
Išėjimo įtampa, V: 205…230
Maksimali apkrovos galia, kW: 6
Apkrovos perjungimo (atjungimo) laikas, ms: 10

Įrenginyje yra šie komponentai: Maitinimas elementuose T1, VD1, DA1, C2, C5. Apkrovos įjungimo delsos blokas C1, VT1-VT3, R1-R5. Lygintuvas tinklo VD2, C2 įtampos amplitudės matavimui su dalikliu R13, R14 ir zenerio diodu VD3. Įtampos lygintuvas DA2, DA3, R15-R39. Loginis valdiklis, pagrįstas DD1-DD5 lustais. Stiprintuvai tranzistorių VT4-VT12 pagrindu su srovę ribojančiais rezistoriais R40-R48. Indikatoriaus šviesos diodai HL1-HL9, septyni optronų jungikliai, kuriuose yra optozistoriai U1-U7, rezistoriai R6-R12, triacai VS1-VS7. Tinklo įtampa prijungiama prie atitinkamo autotransformatoriaus T2 apvijos čiaupo per automatinį saugiklio jungiklį QF1. Krovinys prijungiamas prie autotransformatoriaus T2 per atvirą triaką (vienas iš VS1-VS7).

Stabilizatorius veikia taip. Įjungus maitinimą, kondensatorius C1 išsikrauna, tranzistorius VT1 uždaromas, o VT2 atidarytas. Tranzistorius VT3 yra uždarytas, o kadangi srovė per šviesos diodus, įskaitant esančius triakuose optronuose U1-U7, gali tekėti tik per šį tranzistorių, nešviečia nei vienas šviesos diodas, visi triacai yra uždaryti, apkrova išjungta. Kondensatoriaus C1 įtampa didėja, kai jis įkraunamas iš maitinimo šaltinio per rezistorių R1. Pasibaigus trijų sekundžių vėlavimo intervalui, reikalingam pereinamiesiems procesams užbaigti, suveikia tranzistorių VT1 ir VT2 Schmidt trigeris, atsidaro tranzistorius VT3 ir leidžia įjungti apkrovą.

Įtampa iš transformatoriaus T1 III apvijos ištaisoma elementais VD2C2 ir tiekiama į daliklį R13, R14. Derinimo rezistoriaus R14 variklio įtampa, proporcinga tinklo įtampai, tiekiama į aštuonių komparatorių (lustai DA2, DA3) neinvertuojamus įėjimus. Šių komparatorių invertuojantys įėjimai gauna pastovią atskaitos įtampą iš rezistoriaus daliklio R15-R23. Signalus iš komparatorių išėjimų valdiklis apdoroja naudodamas „išskirtinius ARBA“ loginius elementus (lustus DD1-DD5). Grupinio ryšio linijoje pav. Komparatorių DA2.1-DA2.4 ir DA3.1-DA2.3 išėjimai žymimi skaičiais 1-7, o valdiklio išėjimai – raidėmis A-H. Komparatoriaus DA3.4 išvestis nėra įtraukta į grupės ryšio liniją.

Jei tinklo įtampa mažesnė nei 130 V, visų lygintuvų ir valdiklio išėjimų loginis lygis yra žemas. Tranzistorius VT4 atidarytas, dega mirksintis LED HL1, rodantis per žemą tinklo įtampą, kuriai esant stabilizatorius negali tiekti apkrovos maitinimo. Visi kiti šviesos diodai išjungti, triacai uždaryti, apkrova atjungta.

Jei tinklo įtampa mažesnė nei 150 V, bet didesnė nei 130 V, 1 ir A signalų loginis lygis yra aukštas, likusiųjų – žemas. Tranzistorius VT5 atidarytas, šviesos diodai HL2 ir U1.1 įjungti, optozistorius U1.2 atidarytas, apkrova prijungta prie viršutinio autotransformatoriaus T2 apvijos gnybto per atvirą triaką VS1.

Jei tinklo įtampa mažesnė nei 170 V, bet didesnė nei 150 V, 1, 2 ir B signalų loginis lygis yra aukštas, likusiųjų – žemas. Tranzistorius VT6 atidarytas, šviesos diodai HL3 ir U2.1 dega, optozistorius U1.2 atidarytas, apkrova prijungta prie antrojo iš autotransformatoriaus apvijos T2 viršutinio gnybto per atvirą triacą VS2.

Likę tinklo įtampos lygiai, atitinkantys apkrovos perjungimą į kitą autotransformatoriaus apvijos T2 čiaupą: 190, 210, 230 ir 250 V.

Siekiant išvengti pakartotinio apkrovos perjungimo, tuo atveju, kai tinklo įtampa svyruoja ties slenksčiu, naudojant teigiamą grįžtamąjį ryšį per R32-R39 įvedama 2–3 V histerezė (lyginamojo perjungimo delsa). Kuo didesnė šių rezistorių varža, tuo mažesnė histerezės.

Jei tinklo įtampa didesnė nei 270 V, visų lygintuvų išėjimai ir valdiklio išėjimas H yra aukšto loginio lygio. Likę valdiklio išėjimai yra maži. Tranzistorius VT12 yra atidarytas, mirksi LED HL9, rodantis per aukštą tinklo įtampą, kuriai esant stabilizatorius negali tiekti apkrovos maitinimo. Visi kiti šviesos diodai išjungti, triacai uždaryti, apkrova atjungta.

Stabilizatorius neribotą laiką gali atlaikyti avarinį tinklo įtampos padidėjimą iki 380 V. Šviesos diodų rodomi užrašai yra panašūs į aprašytus.

Galimybė su vienu galios transformatoriumi

Konstrukcija ir detalės

Stabilizatorius sumontuotas ant 90x115 mm spausdintinės plokštės, pagamintos iš vienpusės folijos stiklo pluošto.

Šviesos diodai HL1-HL9 sumontuoti taip, kad montuojant spausdintinę plokštę į korpusą jie tilptų į atitinkamas angas įrenginio priekiniame skydelyje.

Priklausomai nuo korpuso konstrukcijos, spausdinamų laidininkų šone galima montuoti šviesos diodus. Srovę ribojančių rezistorių R41-R47 reikšmės parenkamos taip, kad srovė, tekanti per triakių optronų U1.1-U7.1 šviesos diodus, būtų 15-16 mA. Nebūtina naudoti mirksinčių šviesos diodų HL1 ir HL9, tačiau jų švytėjimas turi būti aiškiai matomas, todėl juos galima pakeisti nuolatiniais raudonais padidinto ryškumo šviesos diodais, pvz. AL307 km arba L1543SRC-E.

Užsienio diodų tiltas DF005M(VD1,VD2) galima pakeisti buitine KTs407A arba bet kuri, kurios įtampa ne mažesnė kaip 50 V ir srovė ne mažesnė kaip 0,4 A. Zenerio diodas VD3 gali būti bet koks mažos galios, kurio stabilizavimo įtampa yra 4,3...4,7 V.

Įtampos reguliatorius KR1158EN6A(DA1) gali būti pakeistas KR1158EN6B. Keturkampis palyginimo lustas LM339N(DA2,DA3), galima pakeisti buitiniu analogu K1401SA1. Mikroschema KR1554LP5(DD1-DD5), galima pakeisti panašiu iš serijos KR1561 Ir KR561 ar svetimas 74AC86PC.

Triac optronai MOC3041(U1-U7) galima pakeisti MOC3061.

Žoliapjovės rezistoriai R14, R15 ir R23 kelių posūkių vielinė apvija SP5-2 arba SP5-3. Fiksuoti rezistoriai R16-R22 C2-23, kurių nuokrypis yra ne mažesnis kaip 1%, likusieji gali būti bet kokie, kurių nuokrypis yra 5%, kurių galios išsklaidymas yra ne mažesnis nei nurodyta diagramoje. Oksidiniai kondensatoriai C1-C3, C5 gali būti bet kokie, kurių talpa nurodyta diagramoje ir įtampa ne žemesnė nei jiems nurodyta. Likę kondensatoriai C4, C6-C8 yra bet kokios plėvelės arba keramikos.

Importuoti triaciniai optronai MOC3041(U1-U7) buvo pasirinkti, nes juose yra įmontuoti įtampos nulio kirtimo valdikliai. Tai būtina norint sinchronizuoti vieno galingo triako išjungimą ir kito įjungimą, kad būtų išvengta autotransformatoriaus apvijų trumpojo jungimo.

Galingi triacai VS1-VS7 taip pat svetimi BTA41-800B, nes buitiniams tos pačios galios reikia per daug valdymo srovės, kuri viršija didžiausią leistiną optozimistorių srovę 120 mA. Visi triacai VS1-VS7 montuojami ant vieno radiatoriaus, kurio aušinimo paviršiaus plotas ne mažesnis kaip 1600 cm2.

Stabilizatoriaus lustas KR1158EN6A(DA1) turi būti montuojamas ant šilumos kriauklės, pagamintos iš aliuminio plokštės gabalo arba U formos profilio, kurio paviršiaus plotas ne mažesnis kaip 15 cm2.

T1 transformatorius yra naminis, skirtas bendrai 3 W galiai, kurio magnetinės grandinės skerspjūvio plotas yra 1,87 cm2. Jo I tinklo apvijoje, skirtoje maksimaliai 380 V avarinei tinklo įtampai, yra 8669 apsisukimai PEV-2 vielos, kurios skersmuo yra 0,064 mm. Apvijos II ir III kiekvienoje yra 522 apsisukimai PEV-2 vielos, kurios skersmuo yra 0,185 mm.

Galimybė su dviem galios transformatoriais

Kai vardinė tinklo įtampa yra 220 V, kiekvienos išėjimo apvijos įtampa turi būti 12 V. Vietoj savadarbio transformatoriaus T1 galite naudoti du transformatorius TPK-2-2×12V, sujungtas nuosekliai pagal metodą, aprašytą kaip parodyta Fig.

Įrenginio spausdinimo failas PrintStab-2.lay(parinktis su dviem transformatoriais TPK-2-2×12V) atlikta naudojant programą Sprinto išdėstymas 4.0, kuri leidžia atspausdinti dizainą veidrodiniame atvaizde ir yra labai patogu gaminant spausdintines plokštes naudojant lazerinį spausdintuvą ir lygintuvą. Ją galima parsisiųsti čia.

Galios transformatorius

Transformatorius T2 6 kW, taip pat naminis, suvyniotas ant toroidinės magnetinės šerdies, kurios bendra galia 3–4 kW, aprašytu būdu. Jo apvijoje yra 455 apsisukimai PEV-2 vielos.

Posūkiai 1,2,3 suvynioti 3 mm skersmens viela. Posūkiai 4,5,6,7 vyniojami 18,0 mm2 (2 mm x 9 mm) skerspjūvio magistrale. Šis skerspjūvis būtinas, kad autotransformatorius neįkaistų ilgai veikiant.

Čiaupai gaminami iš 203, 232, 266, 305, 348 ir 398 apsisukimų, skaičiuojant nuo apačios išvesties grandinėje. Tinklo įtampa tiekiama į 266-ojo posūkio čiaupą.

Jei apkrovos galia neviršija 2,2 kW, autotransformatorius T2 gali būti suvyniotas ant 1,5 kW galios elektros variklio statoriaus su PEV-2 laidu. Čiaupai 1,2,3 suvynioti 2 mm skersmens viela. Posūkiai 4,5,6,7 suvynioti 3 mm skersmens viela

Apvijų apsisukimų skaičius turėtų būti proporcingai padidintas 1,3 karto. QF1 saugiklio jungiklio darbinė srovė turėtų būti sumažinta iki 20 A. Prieš apkrovą patartina sumontuoti papildomą 10 A grandinės pertraukiklį.

Gaminant autotransformatorių, kurio šerdies magnetinio pralaidumo Vmax vertė nežinoma, kad nesuklystumėte pasirenkant apsisukimų vienam voltui santykį, būtina atlikti praktinį statoriaus tyrimą (žr. .

Bendrajame archyve yra programa autotransformatorių čiaupams apskaičiuoti pagal bendruosius statoriaus matmenis su žinoma šerdies magnetinio pralaidumo verte Vmax.

Jei apkrovos galia neviršija 3 kW, tuomet autotransformatorių T2 galima apvynioti ant 4 kW galios elektros variklio statoriaus su 2,8 mm skersmens PEV-2 laidu (6,1 mm2 pjūvis). Apvijų apsisukimų skaičius turėtų būti proporcingai padidinti 1,2 karto. Saugiklio jungiklio QF1 veikimo srovė turi būti sumažinta iki 16 A. Galima naudoti Triacs VS1-VS7 BTA140-800, pastatytą ant ne mažesnio kaip 800 cm2 ploto šilumos kriauklės.

Nustatymai

Reguliavimas atliekamas naudojant LATR- ir du voltmetrai. Būtina nustatyti apkrovos perjungimo slenksčius ir įsitikinti, kad stabilizatoriaus išėjimo įtampa yra maitinamai įrangai priimtinose ribose.

Pažymime U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7 - derinimo rezistoriaus R14 variklio įtampos vertes, atitinkančias tinklo įtampą 130, 150, 170, 190, 210, 230, 250, 270. V (perjungimo ir apkrovos atjungimo slenksčiai).

Vietoj apkarpančių rezistorių R15 ir R23 laikinai įrengiami nuolatiniai rezistoriai, kurių varža 10 kOhm.

Tada stabilizatorius be autotransformatoriaus T2 yra prijungtas prie tinklo per LATR. Prie išėjimo LATR-a padidinkite įtampą iki 250 V, tada naudodami trimerio rezistorių R14 nustatykite įtampą U6, lygią 3,5 V, išmatuodami ją skaitmeniniu voltmetru. Po to sumažinkite įtampą LATR-a iki 130 V ir išmatuokite įtampą U1. Pavyzdžiui, tegul tai yra 1,6 V.

Apskaičiuokite įtampos keitimo žingsnį:

∆U=(U6 – U1)/6=(3,5-1,6)/6=0,3166 V ,
srovė, tekanti per daliklį R15-R23
I=∆U/R16=0,3166/2=0,1583 mA

Apskaičiuokite rezistorių R15 ir R23 varžą:

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 , kur Upit yra DA1 mikroschemos stabilizavimo įtampa. Skaičiavimas yra apytikslis, nes neatsižvelgiama į rezistorių R32-R39 įtaką, tačiau jo tikslumo pakanka praktiniam stabilizatoriaus reguliavimui.

R8, R16 skaičiavimo ir ribinių įtampų perjungimo programą galima atsisiųsti prieduose.

Tada įrenginys atjungiamas nuo tinklo ir, naudojant skaitmeninį voltmetrą, rezistorių R15 ir R23 varžos nustatomos lygios apskaičiuotoms vertėms ir sumontuojamos ant plokštės, o ne anksčiau minėtų fiksuotų rezistorių. Vėl įjunkite stabilizatorių ir stebėkite šviesos diodų perjungimą, palaipsniui didindami įtampą LATR- ir nuo minimumo iki maksimumo ir atgal. Vienu metu užsidegantys du ar daugiau šviesos diodų rodo vienos iš mikroschemų DA2, DA3, DD1-DD5 gedimą. Sugedusią mikroschemą reikia pakeisti, todėl patogiau montuoti joms plokštes, o ne pačias mikroschemas ant plokštės.

Įsitikinus, kad mikroschemos yra geros būklės, prijunkite autotransformatorių T2 ir apkrovą - 100...200 W galios kaitrinę lempą. Dar kartą išmatuojamos perjungimo slenksčiai ir įtampos U1-U7. Norėdami patikrinti skaičiavimų teisingumą, keiskite LATR T1 įvestį, turite įsitikinti, kad HL1 šviesos diodas mirksi esant žemesnei nei 130 V įtampai, HL2 - HL8 šviesos diodų nuoseklus įjungimas, kai viršija aukščiau nurodytas perjungimo slenksčius, taip pat HL9 mirksi, kai įtampa viršija 270 V.

Jei maksimali įtampa LATR-a yra mažesnė nei 270 V, nustatykite jo išėjimą į 250 V, apskaičiuokite įtampą U7 pagal formulę: U7 = U6 + ∆U = 3,82 V. Pakelkite slankiklį R14 aukštyn, patikrinkite, ar esant įtampai U7 apkrova išjungta, tada grąžinkite R14 slankiklį žemyn, nustatydami U6 į ankstesnę 3,5 V vertę.

Stabilizatoriaus montavimą patartina užbaigti kelioms valandoms prijungus jį prie 380 V įtampos.

Eksploatuojant kelis skirtingo galingumo stabilizatorių egzempliorius (apie šešis mėnesius), jų veikimo gedimų ar gedimų nebuvo. Per juos maitinamos įrangos gedimų dėl nestabilios tinklo įtampos nebuvo.

Literatūra

1. Koryakov S. Tinklo įtampos stabilizatorius su mikrovaldiklio valdymu. - Radijas, 2002, Nr.8, p. 26-29.
2. Kopanev V. Transformatoriaus apsauga nuo padidėjusios tinklo įtampos. - Radijas, 1997, Nr.2 p.46.
3. Andrejevas V. Transformatorių gamyba. - Radijas, 2002, Nr.7, 58 p
4. http://rexmill.ucoz.ru/forum/50-152-1

Autotransformatoriaus skaičiavimas

Jums pavyko išimti statorių iš variklio, bet nežinote, iš kokios medžiagos jis pagamintas. Apskritai, skaičiuojant branduolius, kurių galia viršija 1 kW, dažnai kyla problemų dėl pradinių duomenų. Galite lengvai išvengti problemų, jei atliksite savo esamo pagrindo tyrimus. Tai labai lengva padaryti.

Paruošiame šerdį pirminės apvijos vyniojimui: apdirbame aštrias briaunas, užtepame izoliacines trinkeles (mano atveju ant toroidinės šerdies padariau kartonines trinkeles). Dabar vyniojame 50 vijų vielos, kurios skersmuo 0,5-1 mm. Matavimams mums reikės ampermetro, kurio matavimo riba yra maždaug 5 amperai, kintamosios įtampos voltmetro ir LATR.MS Excel

N/V = 50/((140-140*0,25) = 0,48 apsisukimų vienam voltui.

Čiaupų apsisukimų skaičius apskaičiuojamas pagal vidutinę kiekvieno valdiklio įvesties diapazono įtampą ir bus:

Čiaupas Nr. 1 – 128,5 V x 0,48 V = 62 Vit
Čiaupas Nr. 2 – 147 V x 0,48 V = 71 V
Čiaupas Nr. 3 – 168 V x 0,48 V = 81 Vit
Čiaupas Nr. 4 – 192 V x 0,48 V = 92 Vit
Čiaupas Nr. 5 – 220 V x 0,48 V = 106 Vit(iš jo taip pat pašalinama apkrovos įtampa)
Čiaupas Nr. 6 – 251,5 V x 0,48 V = 121 Vit
Čiaupas Nr.7 – 287,5 V x 0,48 V = 138 Vit(bendras autotransformatoriaus apsisukimų skaičius)

Štai ir visa problema!

Modernizavimas

Tai patiko.

Turinys:

Elektros grandinėse nuolat reikia stabilizuoti tam tikrus parametrus. Tam naudojamos specialios kontrolės ir stebėjimo schemos. Stabilizavimo veiksmų tikslumas priklauso nuo vadinamojo standarto, su kuriuo lyginamas konkretus parametras, pavyzdžiui, įtampa. Tai yra, kai parametro vertė yra mažesnė už standartą, įtampos stabilizatoriaus grandinė įjungs valdiklį ir duos komandą ją padidinti. Jei reikia, atliekamas priešingas veiksmas – sumažinti.

Šiuo veikimo principu grindžiamas visų žinomų prietaisų ir sistemų automatinis valdymas. Įtampos stabilizatoriai veikia taip pat, nepaisant daugybės grandinių ir elementų, naudojamų jiems sukurti.

DIY 220V įtampos stabilizatoriaus grandinė

Idealiai veikiant elektros tinklams, įtampos vertė turėtų pasikeisti ne daugiau kaip 10% vardinės vertės, aukštyn arba žemyn. Tačiau praktikoje įtampos kritimai pasiekia daug didesnes vertes, o tai itin neigiamai veikia elektros įrenginius net iki gedimo.

Nuo tokių bėdų apsisaugoti padės speciali stabilizavimo įranga. Tačiau dėl didelių sąnaudų jo naudojimas vidaus sąlygomis daugeliu atvejų yra ekonomiškai nenaudingas. Geriausia išeitis iš situacijos – savadarbis 220V įtampos stabilizatorius, kurio grandinė gana paprasta ir nebrangi.

Norėdami sužinoti, iš kokių dalių jis susideda, galite remtis pramoniniu dizainu. Kiekviename stabilizatoriuje yra transformatorius, rezistoriai, kondensatoriai, jungiamieji ir jungiamieji kabeliai. Paprasčiausias laikomas kintamos įtampos stabilizatoriumi, kurio grandinė veikia reostato principu, padidindama arba sumažindama varžą pagal srovės stiprumą. Šiuolaikiniuose modeliuose papildomai yra daug kitų funkcijų, apsaugančių buitinius prietaisus nuo elektros šuolių.

Tarp naminių dizainų triac įrenginiai laikomi efektyviausiais, todėl šis modelis bus laikomas pavyzdžiu. Srovės išlyginimas šiuo įrenginiu bus įmanomas esant 130-270 voltų įėjimo įtampai. Prieš pradėdami surinkti, turite įsigyti tam tikrą elementų ir komponentų rinkinį. Jį sudaro maitinimo šaltinis, lygintuvas, valdiklis, lygintuvas, stiprintuvai, šviesos diodai, autotransformatorius, apkrovos įjungimo delsos blokas, optronų jungikliai, saugiklių jungiklis. Pagrindiniai darbo įrankiai yra pincetas ir lituoklis.

Norėdami surinkti 220 voltų stabilizatorių Visų pirma, jums reikės 11,5x9,0 cm spausdintinės plokštės, kurią reikia paruošti iš anksto. Kaip medžiagą rekomenduojama naudoti folijos stiklo pluoštą. Detalių išdėstymas atspausdinamas ant spausdintuvo ir lygintuvu perkeliamas į lentą.

Grandinės transformatoriai gali būti paimti paruošti arba surinkti patys. Pagaminti transformatoriai turi būti firminiai TPK-2-2 12V ir sujungti nuosekliai vienas su kitu. Norėdami sukurti savo pirmąjį transformatorių savo rankomis, jums reikės 1,87 cm2 skerspjūvio magnetinės šerdies ir 3 PEV-2 kabelių. Pirmasis kabelis naudojamas vienoje apvijoje. Jo skersmuo bus 0,064 mm, o apsisukimų skaičius – 8669. Likę laidai naudojami kitose apvijose. Jų skersmuo jau bus 0,185 mm, o apsisukimų skaičius – 522.

Antrasis transformatorius pagamintas toroidinės magnetinės šerdies pagrindu. Jo apvija pagaminta iš tos pačios vielos, kaip ir pirmuoju atveju, tačiau apsisukimų skaičius skirsis ir bus 455. Antrajame įrenginyje padaryti septyni čiaupai. Pirmieji trys pagaminti iš vielos, kurios skersmuo yra 3 mm, o likusios iš padangų, kurių skerspjūvis yra 18 mm2. Tai neleidžia transformatoriui įkaisti veikimo metu.

Visus kitus komponentus rekomenduojama įsigyti jau paruoštus specializuotose parduotuvėse. Surinkimo pagrindas yra gamykloje pagaminto įtampos stabilizatoriaus grandinės schema. Pirma, sumontuota mikroschema, kuri veikia kaip šilumos kriauklės valdiklis. Jo gamybai naudojama aliuminio plokštė, kurios plotas didesnis nei 15 cm2. Triacai sumontuoti toje pačioje plokštėje. Montavimui skirtas šilumos kriauklė turi turėti aušinimo paviršių. Po to čia montuojami šviesos diodai pagal grandinę arba spausdintų laidininkų šone. Taip surinktos konstrukcijos negalima lyginti su gamykliniais modeliais nei patikimumu, nei darbo kokybe. Tokie stabilizatoriai naudojami su buitine technika, kuriai nereikia tikslių srovės ir įtampos parametrų.

Tranzistoriaus įtampos stabilizatoriaus grandinės

Aukštos kokybės transformatoriai, naudojami elektros grandinėje, efektyviai susidoroja net su dideliais trukdžiais. Jie patikimai apsaugo namuose įrengtą buitinę techniką ir įrangą. Pritaikyta filtravimo sistema leidžia susidoroti su bet kokiais energijos šuoliais. Valdant įtampą, vyksta srovės pokyčiai. Ribuojamasis dažnis įėjime didėja, o išėjime mažėja. Taigi srovė grandinėje konvertuojama dviem etapais.

Pirma, įėjime naudojamas tranzistorius su filtru. Toliau seka darbo pradžia. Norėdami užbaigti srovės konvertavimą, grandinėje naudojamas stiprintuvas, dažniausiai įrengiamas tarp rezistorių. Dėl šios priežasties įrenginyje palaikomas reikiamas temperatūros lygis.

Ištaisymo grandinė veikia taip. Kintamosios įtampos ištaisymas iš antrinės transformatoriaus apvijos vyksta naudojant diodinį tiltelį (VD1-VD4). Įtampos išlyginimą atlieka kondensatorius C1, po kurio jis patenka į kompensavimo stabilizatoriaus sistemą. Rezistoriaus R1 veikimas nustato zenerio diodo VD5 stabilizavimo srovę. Rezistorius R2 yra apkrovos rezistorius. Dalyvaujant kondensatoriams C2 ir C3, maitinimo įtampa filtruojama.

Stabilizatoriaus išėjimo įtampos vertė priklausys nuo elementų VD5 ir R1, kurių pasirinkimui yra speciali lentelė. VT1 montuojamas ant radiatoriaus, kurio aušinimo paviršiaus plotas turi būti ne mažesnis kaip 50 cm2. Buitinį tranzistorių KT829A galima pakeisti užsienio analogu BDX53 iš „Motorola“. Likę elementai pažymėti: kondensatoriai - K50-35, rezistoriai - MLT-0,5.

12V linijinės įtampos reguliatoriaus grandinė

Linijiniai stabilizatoriai naudoja KREN lustus, taip pat LM7805, LM1117 ir LM350. Reikėtų pažymėti, kad KREN simbolis nėra santrumpa. Tai yra viso stabilizatoriaus lusto pavadinimo santrumpa, žymima KR142EN5A. Kitos šio tipo mikroschemos žymimos taip pat. Po santrumpos šis pavadinimas atrodo kitaip – ​​KREN142.

Dažniausiai naudojami linijiniai stabilizatoriai arba nuolatinės srovės įtampos reguliatoriai. Vienintelis jų trūkumas yra nesugebėjimas veikti esant žemesnei nei deklaruojama išėjimo įtampa.

Pavyzdžiui, jei jums reikia gauti 5 voltų įtampą LM7805 išvestyje, tada įvesties įtampa turi būti bent 6,5 volto. Kai į įvestį pavedama mažiau nei 6,5 V, įvyks vadinamasis įtampos kritimas, o išėjimas nebeturės deklaruotų 5 voltų. Be to, tiesiniai stabilizatoriai veikiami apkrovos labai įkaista. Ši savybė yra jų veikimo principo pagrindas. Tai yra, įtampa, didesnė nei stabilizuota, paverčiama šiluma. Pavyzdžiui, kai į LM7805 mikroschemos įvestį įvedama 12 V įtampa, 7 iš jų bus naudojami korpusui šildyti, o vartotojui atiteks tik reikalingi 5 V. Transformacijos proceso metu įvyksta toks stiprus šildymas, kad ši mikroschema tiesiog sudegs, jei nėra aušinimo radiatoriaus.

Reguliuojama įtampos stabilizatoriaus grandinė

Dažnai pasitaiko situacijų, kai reikia reguliuoti stabilizatoriaus tiekiamą įtampą. Paveikslėlyje parodyta paprasta reguliuojamo įtampos ir srovės stabilizatoriaus grandinė, leidžianti ne tik stabilizuoti, bet ir reguliuoti įtampą. Jį galima lengvai surinkti net turint tik elementarių elektronikos žinių. Pavyzdžiui, įvesties įtampa yra 50 V, o išėjimo vertė yra bet kokia 27 voltų ribose.

Pagrindinė stabilizatoriaus dalis yra lauko tranzistorius IRLZ24/32/44 ir kiti panašūs modeliai. Šiuose tranzistoriuose yra trys gnybtai - nutekėjimo, šaltinio ir vartų. Kiekvieno iš jų struktūra susideda iš dielektrinio metalo (silicio dioksido) – puslaidininkio. Korpuse yra TL431 stabilizatoriaus mikroschema, kurios pagalba reguliuojama išėjimo elektros įtampa. Pats tranzistorius gali likti ant radiatoriaus ir būti prijungtas prie plokštės laidininkais.

Ši grandinė gali veikti esant įėjimo įtampai nuo 6 iki 50 V. Išėjimo įtampa svyruoja nuo 3 iki 27 V ir gali būti reguliuojama naudojant trimerio rezistorių. Priklausomai nuo radiatoriaus konstrukcijos, išėjimo srovė siekia 10A. Išlyginamųjų kondensatorių C1 ir C2 talpa yra 10-22 μF, o C3 – 4,7 μF. Grandinė gali veikti be jų, tačiau sumažės stabilizavimo kokybė. Elektrolitiniai kondensatoriai įėjime ir išėjime yra maždaug 50 V. Tokio stabilizatoriaus išsklaidoma galia neviršija 50 W.

Triac įtampos stabilizatoriaus grandinė 220V

Triac stabilizatoriai veikia panašiai kaip relės įrenginiai. Reikšmingas skirtumas yra įrenginio, kuris perjungia transformatoriaus apvijas, buvimas. Vietoj relių naudojami galingi triacai, veikiantys valdant valdiklius.

Apvijų valdymas naudojant triaką yra nekontaktinis, todėl perjungiant nėra būdingų spragtelėjimų. Autotransformatoriui apvynioti naudojama varinė viela. Triac stabilizatoriai gali veikti esant žemai įtampai nuo 90 voltų ir aukštai įtampai iki 300 voltų. Įtampos reguliavimas atliekamas iki 2% tikslumu, todėl lempos visiškai nemirksi. Tačiau perjungimo metu atsiranda savaiminis emf, kaip ir reliniuose įrenginiuose.

Triac jungikliai yra labai jautrūs perkrovoms, todėl jie turi turėti galios rezervą. Šio tipo stabilizatoriai turi labai sudėtingą temperatūros režimą. Todėl triakai montuojami ant radiatorių su priverstiniu ventiliatoriaus aušinimu. DIY 220V tiristoriaus įtampos stabilizatoriaus grandinė veikia lygiai taip pat.

Yra didesnio tikslumo įrenginių, kurie veikia dviejų pakopų sistemoje. Pirmajame etape apytiksliai reguliuojama išėjimo įtampa, o antrajame etape šis procesas atliekamas daug tiksliau. Taigi dviejų pakopų valdymas atliekamas naudojant vieną valdiklį, o tai iš tikrųjų reiškia dviejų stabilizatorių buvimą viename korpuse. Abiejų pakopų apvijos yra suvyniotos į bendrą transformatorių. Su 12 jungiklių šios dvi pakopos leidžia reguliuoti išėjimo įtampą 36 lygiais, o tai užtikrina didelį jos tikslumą.

Įtampos stabilizatorius su srovės apsaugos grandine

Šie įrenginiai pirmiausia tiekia maitinimą žemos įtampos įrenginiams. Ši srovės ir įtampos stabilizatoriaus grandinė išsiskiria paprasta konstrukcija, prieinama elementų baze ir galimybe sklandžiai reguliuoti ne tik išėjimo įtampą, bet ir srovę, kuriai esant suveikia apsauga.
Grandinės pagrindas yra lygiagretus reguliatorius arba reguliuojamas zenerio diodas, taip pat turintis didelę galią. Naudojant vadinamąjį matavimo rezistorių, stebima apkrovos suvartojama srovė.

Kartais stabilizatoriaus išvestyje įvyksta trumpasis jungimas arba apkrovos srovė viršija nustatytą vertę. Tokiu atveju įtampa per rezistorių R2 nukrenta, o tranzistorius VT2 atsidaro. Taip pat vienu metu atidaromas tranzistorius VT3, kuris šuntuoja atskaitos įtampos šaltinį. Dėl to išėjimo įtampa sumažinama iki beveik nulinio lygio, o valdymo tranzistorius apsaugotas nuo srovės perkrovų. Norint nustatyti tikslią srovės apsaugos slenkstį, naudojamas apipjaustymo rezistorius R3, sujungtas lygiagrečiai su rezistoriumi R2. Raudona LED1 spalva rodo, kad suveikė apsauga, o žalias LED2 rodo išėjimo įtampą.

Teisingai sumontavus galingų įtampos stabilizatorių grandinės nedelsiant pradedamos eksploatuoti, tereikia nustatyti reikiamą išėjimo įtampos vertę. Pakrovus įrenginį, reostatas nustato srovę, kuriai esant suveikia apsauga. Jei apsauga turėtų veikti mažesne srove, tam reikia padidinti rezistoriaus R2 vertę. Pavyzdžiui, kai R2 lygus 0,1 omo, minimali apsaugos srovė bus apie 8A. Jei, priešingai, reikia padidinti apkrovos srovę, lygiagrečiai reikia prijungti du ar daugiau tranzistorių, kurių emiteriai turi išlyginamuosius rezistorius.

Relės įtampos stabilizatoriaus grandinė 220

Relės stabilizatoriaus pagalba užtikrinama patikima prietaisų ir kitų elektroninių prietaisų apsauga, kuriems standartinis įtampos lygis yra 220V. Šis įtampos stabilizatorius yra 220 V, kurio grandinė yra žinoma visiems. Jis yra labai populiarus dėl savo dizaino paprastumo.

Norint tinkamai eksploatuoti šį įrenginį, būtina ištirti jo konstrukciją ir veikimo principą. Kiekvienas relės stabilizatorius susideda iš automatinio transformatoriaus ir elektroninės grandinės, kuri kontroliuoja jo veikimą. Be to, yra relė, patalpinta patvariame korpuse. Šis įrenginys priklauso įtampos stiprintuvo kategorijai, tai yra, jis prideda srovę tik esant žemai įtampai.

Reikiamo voltų skaičiaus pridėjimas atliekamas prijungus transformatoriaus apviją. Paprastai darbui naudojamos 4 apvijos. Jei srovė elektros tinkle yra per didelė, transformatorius automatiškai sumažina įtampą iki norimos vertės. Dizainas gali būti papildytas kitais elementais, pavyzdžiui, ekranu.

Taigi, relės įtampos stabilizatorius turi labai paprastą veikimo principą. Srovė matuojama elektronine grandine, tada, gavus rezultatus, lyginama su išėjimo srove. Gautas įtampos skirtumas reguliuojamas nepriklausomai, pasirenkant reikiamą apviją. Tada relė prijungiama ir įtampa pasiekia reikiamą lygį.

LM2576 įtampos ir srovės stabilizatorius

Buitiniai prietaisai yra jautrūs įtampos šuoliais: jie greičiau susidėvi ir sugenda. O tinkle įtampa dažnai šokinėja, krenta ar net nutrūksta: taip yra dėl atstumo nuo šaltinio ir elektros linijų netobulumo.

Įrenginiams maitinti su stabilių charakteristikų srove butuose naudojami įtampos stabilizatoriai. Nepriklausomai nuo srovės, įvedamos į įrenginį jo išvestyje, parametrų, jo parametrai bus beveik nepakitę.

Galima įsigyti srovės išlyginimo įrenginį, renkantis iš plataus asortimento (galios skirtumai, veikimo principas, valdymo ir išėjimo įtampos parametras). Tačiau mūsų straipsnis yra skirtas tam, kaip savo rankomis pasidaryti įtampos stabilizatorių. Ar tokiu atveju pasiteisina namų darbas?

Naminis stabilizatorius turi tris privalumus:

1. Pigumas. Visos dalys perkamos atskirai, ir tai yra ekonomiškai efektyvu lyginant su tomis pačiomis dalimis, bet jau surinktomis į vieną įrenginį – srovės ekvalaizerį;
2. Galimybė taisyti pasidaryk pats. Jei vienas iš įsigyto stabilizatoriaus elementų sugenda, vargu ar galėsite jį pakeisti, net jei suprantate elektrotechniką. Paprasčiausiai nerasite kuo pakeisti susidėvėjusią dalį. Su naminiu įrenginiu viskas paprasčiau: iš pradžių visus elementus pirkote parduotuvėje. Belieka vėl ten nuvykti ir nusipirkti tai, kas sugedo;
3. Lengvas remontas. Jei patys surinkote įtampos keitiklį, tai žinote 100%. O prietaiso ir veikimo supratimas padės greitai nustatyti stabilizatoriaus gedimo priežastį. Kai tai išsiaiškinsite, galėsite lengvai suremontuoti savo naminį įrenginį.

Savarankiškai pagamintas stabilizatorius turi tris rimtus trūkumus:

1. Mažas patikimumas. Specializuotose įmonėse prietaisai yra patikimesni, nes jų kūrimas pagrįstas didelio tikslumo prietaisų rodmenimis, kurių negalima rasti kasdieniame gyvenime;
2. Platus išėjimo įtampos diapazonas. Jei pramoniniai stabilizatoriai gali sukurti gana pastovią įtampą (pavyzdžiui, 215–220 V), tai namuose pagaminti analogai gali turėti 2–5 kartus didesnį diapazoną, o tai gali būti labai svarbu įrangai, kuri yra itin jautri srovės pokyčiams;
3. Sudėtingas nustatymas. Jei perkate stabilizatorių, sąrankos etapas apeinamas, tereikia prijungti įrenginį ir valdyti jo veikimą. Jei esate dabartinio ekvalaizerio kūrėjas, taip pat turėtumėte jį sukonfigūruoti. Tai sunku, net jei patys pasidarėte paprasčiausią įtampos stabilizatorių.

Naminis srovės ekvalaizeris: charakteristikos

Stabilizatorius pasižymi dviem parametrais:

• Leistinas įėjimo įtampos diapazonas (Uin);
• Leistinas išėjimo įtampos diapazonas (Uout).

Šiame straipsnyje aptariamas triako srovės keitiklis, nes jis yra labai efektyvus. Jai Uin yra 130-270 V, o Uout - 205-230 V. Jei didelis įėjimo įtampos diapazonas yra privalumas, tada išėjimui tai yra trūkumas.

Tačiau buitiniams prietaisams šis diapazonas išlieka priimtinas. Tai lengva patikrinti, nes leistini įtampos svyravimai yra ne didesni kaip 10% viršįtampiai ir kritimai. Ir tai yra 22,2 voltai aukštyn arba žemyn. Tai reiškia, kad įtampą galima keisti nuo 197,8 iki 242,2 voltų. Palyginti su šiuo diapazonu, mūsų triac stabilizatoriaus srovė yra dar sklandesnė.

Prietaisas tinkamas jungti prie linijos, kurios apkrova ne didesnė kaip 6 kW. Jis persijungia per 0,01 sekundės.

Srovės stabilizavimo įrenginio projektavimas

Naminis 220 V įtampos stabilizatorius, kurio schema pateikta aukščiau, apima šiuos elementus:

• energijos vienetas. Jame naudojami saugojimo įrenginiai C2 ir C5, įtampos transformatorius T1, taip pat lyginamasis (lyginamasis įrenginys) DA1 ir LED VD1;
• mazgas, atidėti apkrovos pradžią. Norėdami jį surinkti, jums reikės varžų nuo R1 iki R5, tranzistorių nuo VT1 iki VT3, taip pat saugyklos C1;
• Lygintuvas, matuojant įtampos šuolių ir kritimų vertę. Jo dizainą sudaro VD2 šviesos diodas su to paties pavadinimo zenerio diodu, C2 diskas, rezistorius R14 ir R13;
• Palyginimo priemonė. Tam reikės varžų nuo R15 iki R39 ir palyginti įrenginius DA2 su DA3;
• Loginio tipo valdiklis. Tam reikia DD lustų nuo 1 iki 5;
• Stiprintuvai. Jiems reikės varžų, kad apribotų srovę R40-R48, taip pat tranzistorių nuo VT4 iki VT12;
• šviesos diodai, vaidina indikatoriaus vaidmenį - HL nuo 1 iki 9;
• Optronų jungikliai(7) su triakais VS nuo 1 iki 7, rezistoriais R nuo 6 iki 12 ir optronų triakais U nuo 1 iki 7;
• Automatinis jungiklis su saugikliu QF1;
• Autotransformatorius T2.

Kaip šis įrenginys veiks?

Po to, kai mazgo diskas su laukiančia apkrova (C1) yra prijungtas prie tinklo, jis vis tiek išsikrauna. Tranzistorius VT1 įsijungia, o 2 ir 3 užsidaro. Per pastarąjį srovė tekės į šviesos diodus ir optronų triakus. Bet kol tranzistorius uždarytas, diodai neduoda signalo, o triacai vis tiek uždaromi: nėra apkrovos. Bet srovė jau teka per pirmąjį rezistorių į saugojimo įrenginį, kuris pradeda kaupti energiją.

Aukščiau aprašytas procesas trunka 3 sekundes, po to suveikia Schmitt trigeris, pagrįstas tranzistoriais VT 1 ir 2, po kurio įjungiamas tranzistorius 3. Dabar apkrova gali būti laikoma atidaryta.

Išėjimo įtampą iš trečiosios transformatoriaus apvijos ant maitinimo šaltinio išlygina antrasis diodas ir kondensatorius. Tada srovė nukreipiama į R13, eina per R14. Šiuo metu įtampa yra proporcinga įtampai tinkle. Tada srovė tiekiama į neinvertuojančius lyginamuosius įrenginius. Invertuojantys lyginamieji įrenginiai iš karto gauna jau išlygintą srovę, kuri tiekiama varžoms nuo 15 iki 23. Tada prijungiamas valdiklis, kuris apdoroja įvesties signalus lyginamuosiuose įrenginiuose.

Stabilizavimo niuansai priklausomai nuo į įėjimą tiekiamos įtampos

Jei įvedama iki 130 voltų įtampa, lyginamojo gnybtuose rodomas žemos įtampos loginis lygis (LU). Ketvirtasis tranzistorius atidarytas, o 1 šviesos diodas mirksi ir rodo, kad linija stipriai nukrito. Turite suprasti, kad stabilizatorius negali sukurti reikiamos įtampos. Todėl visi triakai uždaryti ir apkrovos nėra.

Jei įtampa įėjime yra 130-150 voltų, tada signaluose 1 ir A stebimas didelis LU, tačiau kitiems signalams jis vis dar yra žemas. Penktasis tranzistorius įsijungia, antrasis diodas užsidega. Optocoupler triac U1.2 ir triac VS2 atidaromi. Krovinys eis išilgai pastarojo ir iš viršaus pasieks antrojo autotransformatoriaus apvijos gnybtą.

Esant 150–170 voltų įėjimo įtampai, 1, 2 ir V signaluose stebimas didelis LU, o likusiuose jis vis dar žemas. Tada įsijungia šeštasis tranzistorius ir trečiasis diodas, įsijungia VS2 ir srovė tiekiama į antrąjį (jei skaičiuojama iš viršaus) antrojo autotransformatoriaus apvijos gnybtą.

Stabilizatoriaus veikimas taip pat aprašomas 170-190V, 190-210V, 210-230V, 230-250V įtampos diapazonuose.

PCB gamyba

Triaciniam srovės keitikliui reikia spausdintinės plokštės, ant kurios bus dedami visi elementai. Jo dydis: 11,5 x 9 cm.Jam pagaminti reikės stiklo pluošto, iš vienos pusės uždengto folija.

Lentą galima atspausdinti lazeriniu spausdintuvu, po to bus naudojamas lygintuvas. Patogu lentą pasidaryti patiems naudojant Sprint Loyout programą. Žemiau parodyta elementų išdėstymo ant jo schema.

Kaip padaryti transformatorius T1 ir T2?

Pirmasis 3 kW galios transformatorius T1 gaminamas naudojant magnetinę šerdį, kurios skerspjūvio plotas (CSA) yra 187 kv. mm. Ir trys laidai PEV-2:

• Pirmą kartą įvyniojant PPS yra tik 0,003 kvadratinio metro. mm. Posūkių skaičius – 8669;
• Antros ir trečios apvijų PPS yra tik 0,027 kv. mm. Kiekvieno apsisukimų skaičius yra 522.

Jei nenorite vynioti laido, galite įsigyti du TPK-2-2×12V transformatorius ir sujungti juos nuosekliai, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

Norint pagaminti 6 kW antrosios galios autotransformatorių, jums reikės toroidinės magnetinės šerdies ir PEV-2 laido, iš kurio bus padaryta 455 apsisukimų apvyniojimas. Ir čia mums reikia lenkimų (7 vnt.):

• 1-3 vingių apvyniojimas iš vielos su PPS 7 kv. mm;
• 4-7 vingių apvyniojimas iš vielos su PPS 254 kv. mm.

Ką pirkti?

Pirkite elektros ir radijo įrangos parduotuvėje (pavadinimas diagramoje skliausteliuose):

• 7 optronų triakiai MOC3041 arba 3061 (U nuo 1 iki 7);
• 7 paprasti triakai BTA41-800B (VS nuo 1 iki 7);
• 2 šviesos diodai DF005M arba KTs407A (VD 1 ir 2);
• Galimi 3 rezistoriai SP5-2, 5-3 (R 13, 14, 25);
• Srovės išlyginimo elementas KR1158EN6A arba B (DA1);
• 2 lyginamieji įrenginiai LM339N arba K1401CA1 (DA 1 ir 2);
• Jungiklis su saugikliu;
• 4 plėveliniai arba keraminiai kondensatoriai (C 4, 6, 7, 8);
• 4 oksidiniai kondensatoriai (C 1, 2, 3, 5);
• 7 varžos srovei apriboti, jų gnybtuose ji turi būti lygi 16 mA (R nuo 41 iki 47);
• 30 pasipriešinimų (bet kokių) su 5% tolerancija;
• 7 varžos C2-23 su 1% tolerancija (R nuo 16 iki 22).

Įtampos išlyginimo įrenginio surinkimo ypatybės

Srovės stabilizavimo įrenginio mikroschema montuojama ant šilumos kriauklės, kuriai tinka aliuminio plokštė. Jo plotas turi būti ne mažesnis kaip 15 kvadratinių metrų. cm.

Triakams būtinas ir šilumnešis su aušinimo paviršiumi. Visiems 7 elementams pakanka vieno aušintuvo, kurio plotas ne mažesnis kaip 16 kvadratinių metrų. dm.

Kad mūsų gaminamas kintamosios srovės įtampos keitiklis veiktų, jums reikės mikrovaldiklio. KR1554LP5 mikroschema puikiai susidoroja su savo vaidmeniu.

Jau žinote, kad grandinėje galite rasti 9 mirksinčius diodus. Visi jie yra ant jo taip, kad tilptų į skyles, esančias įrenginio priekiniame skydelyje. Ir jei stabilizatoriaus korpusas neleidžia jų išdėstyti, kaip parodyta diagramoje, galite jį modifikuoti taip, kad šviesos diodai išeitų jums patogioje pusėje.

Vietoj mirksinčių šviesos diodų galima naudoti nemirksinčius šviesos diodus. Tačiau šiuo atveju reikia pasiimti diodus su ryškiai raudonu švytėjimu. Tinka šių prekių ženklų elementai: AL307KM ir L1543SRC-E.

Dabar jūs žinote, kaip padaryti 220 voltų įtampos stabilizatorių. O jei jau teko ką nors panašaus daryti anksčiau, tai šis darbas jums nebus sunkus. Dėl to įsigydami pramoninį stabilizatorių galite sutaupyti kelis tūkstančius rublių.

Optimaliu elektros tinklų eksploatavimo būdu laikomas srovės funkcijų, taip pat reikiamos įtampos keitimas 10% nuo 220V. Tačiau kadangi viršįtampiai kinta gana dažnai, tiesiogiai prie tinklo prijungti elektros prietaisai gali sugesti.

Norint pašalinti tokius nesklandumus, būtina įdiegti tam tikrą įrangą. Ir kadangi žurnalinis įrenginys turi gana didelę kainą, natūraliai daugelis žmonių stabilizatorių surenka savo rankomis.

Ar toks sprendimas pagrįstas ir ko reikia, kad jis taptų realybe?

Stabilizatoriaus veikimo principas

Nusprendę sukurti naminį stabilizatorių, kaip nuotraukoje, turite pažvelgti į korpuso vidų, kurį sudaro tam tikros dalys. Įprasto įrenginio veikimo principas yra tiesiogiai pagrįstas reostato veikimu, kuris padidina arba mažina pasipriešinimą.

Be to, siūlomi modeliai turi įvairių funkcijų, taip pat gali visiškai apsaugoti įrangą nuo nepageidaujamų viršįtampių tinkle.

Įranga klasifikuojama priklausomai nuo srovės reguliavimo metodų. Kadangi reikšmė yra kryptingas dalelių judėjimas, ją galima atitinkamai paveikti mechaniniu arba impulsiniu metodu.

Pirmasis veikia pagal Ohmo dėsnį. Prietaisai, kurių veikimas ja pagrįstas, vadinami linijiniais. Juose yra keli posūkiai, sujungti reostatu.

Įtampa, kuri tiekiama vienai daliai, praeina per reostatą ir panašiai patenka į kitą, iš kurios perduodama vartotojui.

Šio tipo įrenginiai leidžia kuo tiksliau nustatyti reikiamus srovės parametrus ir gali būti lengvai atnaujinami specialiais komponentais.

Tačiau nepriimtina naudoti tokius stabilizatorius tinkluose, kuriuose yra didelis srovių skirtumas, nes jie visiškai neapsaugos įrangos nuo trumpojo jungimo perkrovų metu.

Impulsų parinktys veikia naudojant amplitudės srovės moduliavimo metodą. Grandinėje naudojamas jungiklis, kuris po reikiamo laiko jį sulaužo. Šis metodas leidžia kuo tolygiau kaupti reikiamą srovę kondensatoriuje, o po įkrovimo ir į įrenginius.

Pradėkime surinkimą

Kadangi efektyviausias prietaisas yra triacinis įrenginys, pakalbėkime apie tai, kaip savo rankomis pasidaryti panašų stabilizatorių.

Svarbu pabrėžti, kad tokio tipo modelis galės išlyginti tiekiamą srovę su sąlyga, kad įtampa yra 130-270 V. Taip pat reikės komponentų. Jums reikalingi įrankiai yra pincetas ir lituoklis.

Gamybos etapai

Pagal detalias instrukcijas, kaip montuoti stabilizatorių, visų pirma reikėtų paruošti reikiamo dydžio spausdintinę plokštę. Jis pagamintas iš specialios folija dengto stiklo pluošto. Elementų išdėstymo mikroschema gali būti atspausdinta arba perkelta į plokštę naudojant lygintuvą.

Tada paprasto stabilizatoriaus sukūrimo schema numato tiesioginį įrenginio surinkimą. Šiam elementui jums reikės magnetinės grandinės ir kelių kabelių. Apvijai pagaminti naudojama viena viela, kurios skersmuo 0,064 mm. Reikalingų posūkių skaičius siekia 8669.

Likę du laidai naudojami likusioms apvjoms sukurti, kurios, palyginti su pirmuoju variantu, yra 0,185 mm skersmens. Šių apvijų apsisukimų skaičius yra ne mažesnis kaip 522.

Jei reikia supaprastinti užduotį, geriau naudoti nuosekliai sujungtus TPK-2-2 12V prekės ženklo transformatorius.

Gamindamos šias dalis savarankiškai, sukūrusios vieną iš jų, jos pereina prie kitos. Šiems tikslams reikės troidinės magnetinės grandinės. PEV-2 su 455 apsisukimų skaičiumi taip pat tinka kaip apvija.

Be to, žingsnis po žingsnio rankiniu būdu gaminant stabilizatorių antrajame įrenginyje, reikia padaryti 7 lenkimus. Šiuo atveju keliems trims naudojamas 3 mm skersmens laidas, kitiems – 18 mm2 skerspjūvio autobusai. Tai leis pašalinti nepageidaujamą įrenginio įkaitimą darbo proceso metu.

Likusios prekės turėtų būti perkamos specializuotoje mažmeninės prekybos vietoje. Įsigiję viską, ko jums reikia, turėtumėte surinkti įrenginį.

Darbas turėtų prasidėti įdiegiant reikiamą mikroschemą, kuri veikia kaip montuojamos šilumos kriauklės valdiklis, pagamintas iš platinos. Be to, jame sumontuoti triacai. Tada ant plokštės montuojami mirksintys šviesos diodai.

Jei triac įrenginių kūrimas jums yra sudėtingas uždavinys, rekomenduojama pasirinkti linijinę versiją, pasižyminčią panašiomis savybėmis.

„Pasidaryk pats“ stabilizatorių nuotraukos