Kako napraviti stabilizator napona vlastitim rukama. Stabilizator, stabilizacija naizmeničnog mrežnog napona. Pulsno kolo. Svojim rukama. Postavljanje stabilizatora napona 220V na tranzistorsko kolo

Kućanski aparati su podložni udarima napona: brže se troše i pokvare. A u mreži napon često skače, pada ili se čak prekida: to je zbog udaljenosti od izvora i nesavršenosti dalekovoda.

Za napajanje uređaja sa 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.

Može se kupiti uređaj za izjednačavanje struje, birajući iz širokog raspona (razlike u snazi, principu rada, upravljačkom i parametru izlaznog napona). Ali naš članak je posvećen tome kako napraviti stabilizator napona vlastitim rukama. Da li je domaći rad u ovom slučaju opravdan?

Domaći stabilizator ima tri prednosti:

1. Cheapness. Svi dijelovi se kupuju zasebno, i to je isplativo u odnosu na iste dijelove, ali već sastavljene u jedan uređaj - strujni ekvilajzer;
2. Mogućnost DIY popravke. Ako jedan od elemenata kupljenog stabilizatora pokvari, malo je vjerojatno da ćete ga 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 da ponovo odemo tamo i kupimo ono što je pokvareno;
3. Jednostavna popravka. Ako ste sami sastavili pretvarač napona, onda to znate 100%. A razumijevanje uređaja i rada pomoći će vam da brzo identificirate uzrok kvara stabilizatora. Kada to shvatite, lako možete popraviti svoju domaću jedinicu.

Stabilizator vlastite proizvodnje ima tri ozbiljna nedostatka:

1. Niska pouzdanost. U specijalizovanim preduzećima, uređaji su pouzdaniji, jer se njihov razvoj zasniva na očitavanju visokopreciznih 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), onda domaći analozi mogu imati raspon 2-5 puta veći, što može biti kritično za opremu koja je preosjetljiva na promjene struje;
3. Kompleksna postavka. Ako kupite stabilizator, tada se faza podešavanja zaobilazi, sve što trebate učiniti je povezati uređaj i kontrolirati njegov rad. Ako ste tvorac trenutnog ekvilajzera, trebali biste ga i konfigurirati. To je teško, čak i ako ste sami napravili najjednostavniji stabilizator napona.

Domaći ekvilajzer struje: karakteristike

Stabilizator karakteriziraju dva parametra:

• Dozvoljeni opseg ulaznog napona (Uin);
• Dozvoljeni opseg izlaznog napona (Uout).

Ovaj članak govori o pretvaraču triac struje jer ima visoka efikasnost. Za njega, Uin je 130-270V, a Uout je 205-230V. Ako je veliki raspon ulaznog napona prednost, onda je za izlazni nedostatak.

Međutim za kućanskih aparata ovaj raspon ostaje važeći. To je lako provjeriti, jer su dozvoljene fluktuacije napona skokovi i padovi ne veći od 10%. A ovo je 22,2 volta gore ili dolje. To znači da je dozvoljeno promijeniti napon sa 197,8 na 242,2 volta. U poređenju sa ovim rasponom, struja na našem triac stabilizatoru je još glatkija.

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

Dizajn uređaja za stabilizaciju struje

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

• pogonska jedinica. Koristi uređaje za skladištenje C2 i C5, naponski transformator T1, kao i komparator (uređaj za upoređivanje) 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 skladište C1;
• Ispravljač, mjerenje vrijednosti skokova i padova napona. Njegov dizajn uključuje VD2 LED sa zener diodom istog imena, C2 pogon, otpornik R14 i R13;
• Comparator. To će zahtijevati otpore od R15 do R39 i poređenje uređaja DA2 sa DA3;
• Kontroler logičkog tipa. Zahtijeva DD čipove od 1 do 5;
• Pojačala. Oni će zahtijevati otpore za ograničavanje struje R40-R48, kao i tranzistori od VT4 do VT12;
• LED diode, igra ulogu indikatora - HL od 1 do 9;
• Optocoupler prekidači(7) sa trijacima VS od 1 do 7, otpornicima R od 6 do 12 i trojacima optospojnika U od 1 do 7;
• Automatski prekidač sa osiguračem QF1;
• Autotransformator T2.

Kako će ovaj uređaj raditi?

Nakon što je pogon čvora sa nerešenim opterećenjem (C1) spojen na mrežu, on se i dalje prazni. Tranzistor VT1 se uključuje, a 2 i 3 se zatvaraju. Kroz potonje, struja će teći do LED dioda i trijaka optokaplera. 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 aktivira Schmitt okidač, baziran na tranzistorima VT 1 i 2, nakon čega se tranzistor 3 sada može smatrati otvorenim.

Izlazni napon iz trećeg namota transformatora na napajanju je izjednačen drugom diodom i kondenzatorom. Tada se struja usmjerava na R13, prolazi kroz R14. Trenutno je napon proporcionalan naponu u mreži. Zatim se struja dovodi do neinvertirajućih komparatora. Invertujući uređaji za upoređivanje odmah primaju već izjednačenu struju, koja se dovodi do otpora od 15 do 23. Zatim se priključuje kontroler za obradu ulaznih signala na uređajima za poređenje.

Nijanse stabilizacije u zavisnosti od napona koji se dovodi na ulaz

Ako se uvede napon do 130 Volti, tada se na terminalima komparatora prikazuje niskonaponski logički nivo (LU). Četvrti tranzistor je otvoren, a LED 1 treperi i pokazuje da postoji jak pad u liniji. Morate razumjeti da stabilizator nije u stanju proizvesti potreban napon. Stoga su svi trijaci zatvoreni i nema opterećenja.

Ako je napon na ulazu 130-150 Volti, tada se na signalima 1 i A uočava visoka LU, ali je za ostale signale još uvijek niska. 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 namotavanje drugog autotransformatora odozgo.

Sa ulaznim naponom od 150-170 Volti, na signalima 1, 2 i V uočava se visoka LU, na ostalim je još uvijek niska. Zatim se šesti tranzistor uključuje i treća dioda uključuje, 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 od 170-190V, 190-210V, 210-230V, 230-250V.

Proizvodnja PCB-a

Za triac strujni pretvarač potrebna vam je štampana ploča na kojoj će biti postavljeni svi elementi. Njegova veličina: 11,5 x 9 cm Za izradu će vam trebati stakloplastika, prekrivena folijom s jedne strane.

Ploča se može štampati na laserskom štampaču, nakon čega će se koristiti pegla. Zgodno je da sami napravite ploču pomoću programa Sprint Loyout. U nastavku je prikazan dijagram postavljanja elemenata na njega.

Kako napraviti transformatore T1 i T2?

Prvi transformator T1 snage 3 kW proizveden je pomoću magnetnog jezgra s površinom poprečnog presjeka (CSA) od 187 kvadratnih metara. mm. I tri žice PEV-2:

• Za prvo omotavanje, PPS je samo 0,003 kvadratna metra. mm. Broj okreta – 8669;
• Za drugi i treći namotaj, PPS je samo 0,027 kvadratnih metara. mm. Broj okreta je 522 na svakom.

Ako ne želite da namotate žicu, onda možete kupiti dva transformatora TPK-2-2×12V i spojiti ih serijski, kao na slici ispod.

Da biste napravili autotransformator druge snage od 6 kW, trebat će vam toroidno magnetno jezgro i PEV-2 žica, od koje će se napraviti omot od 455 zavoja. I ovdje su nam potrebni zavoji (7 komada):

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

Šta kupiti?

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

• 7 optocoupler triacs MOC3041 ili 3061 (U od 1 do 7);
• 7 jednostavnih trijaka BTA41-800B (VS od 1 do 7);
• 2 LED diode DF005M ili KTs407A (VD 1 i 2);
• 3 otpornika SP5-2, 5-3 moguća (R 13, 14, 25);
• Element za izjednačavanje struje KR1158EN6A ili B (DA1);
• 2 uređaja za poređenje LM339N ili K1401CA1 (DA 1 i 2);
• Prekidač sa 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 terminalima bi trebao biti jednak 16 mA (R od 41 do 47);
• 30 otpora (bilo koje) sa tolerancijom od 5%;
• 7 otpora C2-23 sa tolerancijom od 1% (R od 16 do 22).

Karakteristike montaže 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 sa rashladnom površinom takođe je neophodan za trijake. Za svih 7 elemenata dovoljan je jedan hladnjak površine najmanje 16 kvadratnih metara. dm.

Tako da pretvarač proizvodimo AC napon proradio, trebat će vam mikrokontroler. Mikrokrug KR1554LP5 savršeno se nosi sa svojom ulogom.

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

Umjesto trepćućih LED dioda, mogu se koristiti LED diode koje ne trepću. Ali u ovom slučaju morate uzeti diode s 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 da radite nešto slično ranije, onda vam ovaj posao neće biti težak. Kao rezultat toga, možete uštedjeti nekoliko hiljada rubalja na kupovini industrijskog stabilizatora.

Idealna opcija za rad električnih mreža je promjena vrijednosti struje i napona, kako smanjujući tako i povećavajući ne više od 10% od nominalnih 220 V. Ali budući da u stvarnosti prenapone karakteriziraju velike promjene, električni uređaji direktno povezani na mrežu su u opasnosti da izgube svoje dizajnerske sposobnosti, pa čak i neuspjeh.

Korištenje posebne opreme pomoći će vam da izbjegnete nevolje. Ali budući da ima vrlo visoku cijenu, mnogi ljudi radije sklapaju stabilizator napona koji su sami napravili. Koliko je opravdan takav korak i šta će biti potrebno za njegovo sprovođenje?

Dizajn i princip rada stabilizatora

Dizajn uređaja

Ako odlučite sami sastaviti uređaj, morat ćete pogledati unutar tijela industrijskog modela. Sastoji se od nekoliko glavnih dijelova:

• Transformer;
• kondenzatori;
• Otpornici;
• Kablovi za spajanje elemenata i spojnih uređaja.

Sam princip rada jednostavan stabilizator baziran na radu reostata. Povećava ili smanjuje otpor u zavisnosti od struje. Moderniji modeli imaju širok raspon funkcija i u stanju su u potpunosti zaštititi kućanske aparate od strujnih udara u mreži.

Vrste uređaja i njihove karakteristike

Vrste i njihova primjena

Klasifikacija opreme zavisi od metoda koje se koriste za regulaciju struje. Budući da ova veličina predstavlja usmjereno kretanje čestica, na nju se može utjecati na jedan od sljedećih načina:

• Mechanical;
• Impulse.

Prvi je zasnovan na Ohmovom zakonu. Uređaji čiji se rad zasniva na tome nazivaju se linearni. Uključuju dva koljena koja su povezana pomoću reostata. Napon koji se primjenjuje na jedan element prolazi kroz reostat i tako se pojavljuje na drugom, iz kojeg se napaja potrošačima.

Uređaji ovog tipa omogućavaju vrlo jednostavno postavljanje parametara izlazne struje i mogu se nadograditi dodatnim komponentama. Ali nemoguće je koristiti takve stabilizatore u mrežama gdje je razlika između ulazne i izlazne struje velika, jer neće moći zaštititi kućanske aparate od kratkih spojeva pod velikim opterećenjem.

Pogledajmo video, princip rada pulsnog uređaja:

Impulsni modeli rade na principu amplitudne modulacije struje. Stabilizatorski krug koristi prekidač koji ga prekida u određenim intervalima. Ovaj pristup omogućava da se struja ravnomjerno akumulira u kondenzatoru, a nakon što se potpuno napuni, dalje do uređaja.

Za razliku od linearnih stabilizatora, impulsni nemaju mogućnost postavljanja određene vrijednosti. U prodaji su modeli za povećanje i smanjenje - ovo je idealan izbor za dom.

Stabilizatori napona se također dijele na:

1. jednofazni;
2. Trofazni.

Ali pošto većina kućanskih aparata radi jednofazna mreža, tada se u stambenim prostorijama u pravilu koristi oprema koja pripada prvom tipu.

Počnimo sa sastavljanjem: komponente, alati

Budući da se triac uređaj smatra najefikasnijim, u našem članku ćemo pogledati kako samostalno sastaviti upravo takav model. Odmah treba napomenuti da će ovaj DIY stabilizator napona izjednačiti struju pod uslovom da je ulazni napon u rasponu od 130 do 270V.

Dozvoljena snaga uređaja povezanih na takvu opremu ne može biti veća od 6 kW. U tom slučaju, opterećenje će se prebaciti za 10 milisekundi.

Što se tiče komponenti, za sastavljanje takvog stabilizatora trebat će vam sljedeći elementi:

• Power unit;
• Ispravljač za mjerenje amplitude napona;
• Comparator;
• Kontroler;
• Pojačala;
• LED diode;
• Učitajte jedinicu odgode uključivanja;
• Autotransformer;
• Optocoupler prekidači;
• Prekidač-osigurač.

Alati koji će mi trebati su lemilica i pinceta.

Faze proizvodnje

Da biste vlastitim rukama sastavili stabilizator napona 220V za svoj dom, prvo morate pripremiti tiskanu ploču dimenzija 115x90 mm. Izrađen je od stakloplastike. Raspored dijelova može se odštampati na laserskom štampaču i prenijeti na ploču pomoću pegle.

Pogledajmo video, domaći jednostavan uređaj:

dijagram električnog kola

• magnetno jezgro s površinom poprečnog presjeka od 1,87 cm²;
• tri PEV-2 kabla.

Prva žica se koristi za stvaranje jednog namotaja, a njen promjer je 0,064 mm. Broj okreta bi trebao biti 8669.

Dvije preostale žice bit će potrebne za izradu drugih namotaja. Od prvog se razlikuju po prečniku od 0,185 mm. Broj zavoja za ove namotaje će biti 522.

Ako želite da pojednostavite svoj zadatak, možete koristiti dva gotova transformatora TPK-2-2 12V. Spojeni su serijski.

U slučaju da sami napravite ove dijelove, nakon što je jedan od njih spreman, prelazi se na izradu drugog. To će zahtijevati toroidni magnetni krug. Za namotaj odaberite isti PEV-2 kao u prvom slučaju, samo će broj zavoja biti 455.

Također u drugom transformatoru morat ćete napraviti 7 slavina. Štoviše, za prve tri se koristi žica promjera 3 mm, a za ostale se koriste autobusi s poprečnim presjekom od 18 mm². To će spriječiti zagrijavanje transformatora tokom rada.

spajanje dva transformatora

Sve ostale komponente za uređaj koji sami izradite bolje je kupiti u trgovini. Nakon što ste kupili sve što vam je potrebno, možete početi sa montažom. Najbolje je započeti ugradnjom mikrokruga koji djeluje kao kontroler na hladnjaku, koji je izrađen od aluminijske platine površine veće od 15 cm². Na njega su montirani i trijaci. Štaviše, hladnjak na koji bi trebalo da budu ugrađeni mora imati rashladnu površinu.

Ako vam se sastavljanje stabilizatora napona triac od 220 V vlastitim rukama čini kompliciranim, onda se možete odlučiti za jednostavniji linearni model. Imat će slična svojstva.

Efikasnost ručno rađenog proizvoda

Šta tjera osobu da napravi ovaj ili onaj uređaj? Najčešće - njegova visoka cijena. I u tom smislu, stabilizator napona sastavljen vlastitim rukama je, naravno, superiorniji od tvorničkog modela.

U korist kućni aparati takođe se može pripisati mogućnosti samopopravka. Osoba koja je sklopila stabilizator razumjela je i njegov princip rada i strukturu i stoga će moći otkloniti kvar bez vanjske pomoći.

Osim toga, svi dijelovi za takav uređaj su prethodno kupljeni u trgovini, pa ako pokvare, uvijek možete pronaći sličan.

Ako uporedimo pouzdanost stabilizatora sastavljenog vlastitim rukama i proizvedenog u poduzeću, onda je prednost na strani fabričkih modela. Kod kuće je gotovo nemoguće razviti model visokih performansi, jer ne postoji posebna mjerna oprema.

Zaključak

Postoje različite vrste stabilizatora napona, a neke od njih je sasvim moguće napraviti vlastitim rukama. Ali da biste to učinili, morat ćete razumjeti nijanse rada opreme, kupiti potrebne komponente i izvršiti njihovu ispravnu instalaciju. Ako niste sigurni u svoje sposobnosti, onda najbolja opcija– kupovina fabrički napravljenog uređaja. Takav stabilizator košta više, ali je kvaliteta znatno superiornija u odnosu na modele sastavljene samostalno.

U električnim krugovima postoji stalna potreba za stabilizacijom određenih parametara. U tu svrhu koriste se posebne šeme kontrole i nadzora. Preciznost stabilizacijskih dejstava zavisi od takozvanog standarda, sa kojim se poredi određeni parametar, na primer, napon. To jest, kada je vrijednost parametra ispod standardne, krug stabilizatora napona će uključiti kontrolu i dati naredbu za povećanje. Ako je potrebno, izvodi se suprotna radnja - smanjiti.

Ovaj princip rada je u osnovi automatske kontrole svih poznatih uređaja i sistema. Stabilizatori napona rade na isti način, unatoč raznolikosti sklopova i elemenata koji se koriste za njihovo stvaranje.

DIY 220V krug stabilizatora napona

Kod idealnog rada električnih mreža, vrijednost napona bi se trebala mijenjati za najviše 10% nominalne vrijednosti, naviše ili naniže. Međutim, u praksi padovi napona dostižu mnogo veće vrednosti, što se izuzetno negativno odražava na električnu opremu, čak do kvara.

Posebna stabilizacijska oprema pomoći će u zaštiti od takvih problema. Međutim, zbog visoke cijene, njegova upotreba u domaćim uslovima je u mnogim slučajevima ekonomski neisplativa. Najbolji izlaz situacija postaje domaći stabilizator napona 220V, čiji je krug prilično jednostavan i jeftin.

Industrijski dizajn možete uzeti kao osnovu da saznate od kojih dijelova se sastoji. Svaki stabilizator uključuje transformator, otpornike, kondenzatore, spojne i spojne kablove. Najjednostavniji se smatra stabilizatorom izmjeničnog napona, čiji krug radi na principu reostata, povećavajući ili smanjujući otpor u skladu sa jačinom struje. Moderni modeli dodatno sadrže mnoge druge funkcije koje štite kućanske aparate od strujnih udara.

Među domaćim dizajnom, triac uređaji se smatraju najefikasnijim, pa će se ovaj model uzeti kao primjer. Izjednačavanje struje sa ovim uređajem bit će moguće uz ulazni napon u rasponu od 130-270 volti. Prije početka montaže morate kupiti određeni set elemenata i komponenti. Sastoji se od napajanja, ispravljača, kontrolera, komparatora, pojačivača, LED dioda, autotransformatora, jedinice za odgodu uključivanja opterećenja, prekidača optokaplera, osigurača. Glavni radni alati su pinceta i lemilica.

Za sastavljanje stabilizatora od 220 volti Prije svega, trebat će vam štampana ploča dimenzija 11,5x9,0 cm, koju morate unaprijed pripremiti. Kao materijal se preporučuje upotreba folijskog stakloplastike. Raspored dijelova se štampa na štampaču i peglom prenosi na ploču.

Transformatori za krug mogu se uzeti gotovi ili sami sastaviti. Gotovi transformatori moraju biti marke TPK-2-2 12V i međusobno povezani serijski. Da biste napravili svoj prvi transformator vlastitim rukama, trebat će vam magnetno jezgro s poprečnim presjekom od 1,87 cm2 i 3 PEV-2 kabla. Prvi kabel se koristi u jednom namotaju. Njegov prečnik će biti 0,064 mm, a broj zavoja će biti 8669. Preostale žice se koriste u drugim namotajima. Njihov prečnik će biti već 0,185 mm, a broj zavoja će biti 522.

Drugi transformator je napravljen na bazi toroidnog magnetnog jezgra. Njegov namot je napravljen od iste žice kao u prvom slučaju, ali će broj zavoja biti drugačiji i bit će 455. U drugom uređaju napravljeno je sedam slavina. Prve tri su napravljene od žice prečnika 3 mm, a ostale od guma prečnika 18 mm2. Ovo sprečava zagrevanje transformatora tokom rada.

Sve ostale komponente preporučujemo za kupovinu gotova forma, u specijalizovanim prodavnicama. Osnova skupštine je dijagram strujnog kola stabilizator napona, fabrički proizveden. Prvo se instalira mikrokolo koje djeluje kao kontroler za hladnjak. Za njegovu proizvodnju koristi se aluminijska ploča površine preko 15 cm2. Trijaci su instalirani na istoj ploči. Hladnjak namijenjen za ugradnju mora imati rashladnu površinu. Nakon toga se LED diode ugrađuju ovdje u skladu sa strujnim krugom ili sa strane odštampanih vodiča. Ovako sastavljena konstrukcija ne može se porediti sa fabričkim modelima ni po pouzdanosti ni po kvalitetu rada. Takvi stabilizatori se koriste sa kućanskih aparata, koji ne zahtijevaju precizne parametre struje i napona.

Kola stabilizatora napona tranzistora

Korišteni visokokvalitetni transformatori električni krug, efikasno se nosi čak i sa velikim smetnjama. Pouzdano štite kućanske aparate i opremu instaliranu u kući. Prilagođeni sistem filtracije omogućava vam da se nosite sa svim udarima struje. Kontrolom napona dolazi do promjena struje. Granična frekvencija na ulazu se povećava, a na izlazu smanjuje. Dakle, struja u kolu se pretvara u dva stupnja.

Prvo se na ulazu koristi tranzistor sa filterom. Slijedi početak rada. Za završetak konverzije struje, krug koristi pojačalo, najčešće instalirano između otpornika. Zbog toga se u uređaju održava potreban nivo temperature.

Krug ispravljanja radi na sljedeći način. Ispravljanje naizmjeničnog napona iz sekundarnog namota transformatora odvija se pomoću diodnog mosta (VD1-VD4). Izglađivanje napona vrši kondenzator C1, nakon čega ulazi u sistem kompenzacionog stabilizatora. Djelovanje otpornika R1 postavlja stabilizirajuću struju na zener diodu VD5. Otpornik R2 je otpornik opterećenja. Uz učešće kondenzatora C2 i C3, napon napajanja se filtrira.

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

12V linearni krug regulatora napona

Linearni stabilizatori koriste KREN čipove, kao i LM7805, LM1117 i LM350. Treba napomenuti da simbol KREN nije skraćenica. Ovo je skraćenica od punog naziva stabilizatorskog čipa, označenog kao KR142EN5A. Na isti način su označena i druga mikro kola ovog tipa. Nakon skraćenice, ovo ime izgleda drugačije - KREN142.

Linearni stabilizatori ili stabilizatori napona jednosmerna strujašeme su postale najraširenije. Njihov jedini nedostatak 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 manje od 6,5V, doći će do takozvanog 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 veći od stabiliziranog pretvara se u toplinu. Na primjer, kada se na ulaz mikrokruga LM7805 dovede napon od 12V, tada će se njih 7 koristiti za zagrijavanje kućišta, a samo potrebnih 5V će ići potrošaču. Tokom procesa transformacije dolazi do tako jakog zagrijavanja da će ovaj mikro krug jednostavno izgorjeti u nedostatku radijatora za hlađenje.

Podesivo kolo stabilizatora napona

Često se javljaju situacije kada je potrebno podesiti napon koji dovodi stabilizator. Slika pokazuje jednostavno kolo podesivi stabilizator napona i struje, koji omogućava ne samo stabilizaciju, već i regulaciju napona. Može se lako sastaviti čak i uz samo osnovno znanje o elektronici. Na primjer, ulazni napon je 50V, a izlaz je bilo koja vrijednost unutar 27 volti.

Koristi se glavni dio stabilizatora tranzistor sa efektom polja IRLZ24/32/44 i drugi slični modeli. Ovi tranzistori su opremljeni sa tri terminala - drain, source i gate. Struktura svakog od njih sastoji se od dielektričnog metala (silicijum dioksida) - poluvodiča. Kućište sadrži TL431 stabilizatorski čip, uz pomoć kojeg se podešava izlaz električni napon. Sam tranzistor može ostati na hladnjaku i biti povezan s pločom provodnicima.

Ovo kolo može raditi sa ulaznim naponom u rasponu od 6 do 50V. Izlazni napon se kreće od 3 do 27V i može se podesiti pomoću trimer otpornika. Ovisno o dizajnu radijatora, izlazna struja dostiže 10A. Kapacitet uglađujućih kondenzatora C1 i C2 je 10-22 μF, a C3 je 4,7 μF. Krug može raditi i bez njih, ali će se kvaliteta stabilizacije smanjiti. Elektrolitski kondenzatori na ulazu i izlazu imaju približno 50V. Snaga koju troši takav stabilizator ne prelazi 50 W.

Stabilizator napona triac 220V

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

Kontrola namotaja pomoću trijaka je beskontaktna, tako da nema karakterističnih klikova prilikom prebacivanja. Bakarna žica se koristi za namotavanje autotransformatora. Triac stabilizatori mogu raditi na niskom naponu od 90 volti i visokom naponu do 300 volti. Regulacija napona se vrši sa tačnošću do 2%, zbog čega lampe uopšte ne trepere. Međutim, tokom prebacivanja dolazi do samoinducirane emf, kao u relejnim uređajima.

Triac prekidači su vrlo osjetljivi na preopterećenja i stoga moraju imati rezervu snage. Ova vrsta stabilizatora ima vrlo složen temperaturni režim. Stoga se trijaci ugrađuju na radijatore s prisilnim hlađenjem ventilatorom. DIY 220V tiristorski stabilizator napona radi na potpuno isti način.

Postoje uređaji sa povećanom preciznošću koji rade na dvostepenom sistemu. U prvom stupnju se vrši grubo podešavanje izlaznog napona, dok se u drugom stupnju ovaj proces odvija mnogo preciznije. Dakle, upravljanje dva stepena se vrši pomoću jednog regulatora, što zapravo znači prisustvo dva stabilizatora u jednom kućištu. Oba stepena imaju namote namotane u zajednički transformator. Sa 12 prekidača, ova dva stupnja vam omogućavaju podešavanje izlaznog napona u 36 nivoa, što osigurava njegovu visoku preciznost.

Stabilizator napona sa strujnim zaštitnim krugom

Ovi uređaji obezbjeđuju napajanje prvenstveno za niskonaponske uređaje. Ovaj krug stabilizatora struje i napona odlikuje se jednostavnim dizajnom, pristupačnom bazom elemenata i mogućnošću glatkog podešavanja ne samo izlaznog napona, već i struje pri kojoj se zaštita aktivira.
Osnova kruga je paralelni regulator ili podesiva zener dioda, također velike snage. Pomoću takozvanog mjernog otpornika prati se struja koju troši opterećenje.

Ponekad dođe do kratkog spoja na izlazu stabilizatora ili struja opterećenja prelazi zadanu vrijednost. U tom slučaju napon na otporniku R2 opada i tranzistor VT2 se otvara. Postoji i istovremeno otvaranje tranzistora VT3, koji šantira izvor referentnog napona. Kao rezultat toga, izlazni napon se smanjuje na gotovo nultu razinu, a upravljački tranzistor je zaštićen od strujnih preopterećenja. Da bi se podesio tačan prag strujne zaštite, koristi se trim-otpornik R3, povezan paralelno sa otpornikom R2. Crvena boja LED1 označava da je zaštita aktivirana, a zelena LED2 označava izlazni napon.

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

Relejni krug stabilizatora napona 220

Korištenje relejnog stabilizatora, pouzdana zaštita uređaja i dr elektronskih uređaja, za koji je standardni nivo napona 220V. Ovaj stabilizator napona je 220V, čiji je krug svima poznat. Široko je popularan zbog jednostavnosti svog dizajna.

Da bi ovaj uređaj ispravno radio, potrebno je proučiti njegovu konstrukciju i princip rada. Svaki relejni stabilizator sastoji se od automatskog transformatora i elektronskog kola koje kontroliše njegov rad. 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 namotaja. Ako je struja u električnoj mreži previsoka, transformator automatski smanjuje napon na željenu vrijednost. Dizajn se može dopuniti drugim elementima, na primjer, displejom.

Dakle, relejni stabilizator napona ima vrlo jednostavan princip rada. Struja se mjeri elektronskim kolom, a zatim se, nakon prijema rezultata, uspoređuje sa izlaznom strujom. Rezultirajuća razlika napona se regulira nezavisno odabirom potrebnog namotaja. Zatim se relej povezuje i napon dostiže potrebnu razinu.

Stabilizator napona i struje na LM2576

Savremeni život uključuje stalnu upotrebu različitih tehnologija, a neke oblasti su jednostavno nezamislive bez njih. Naravno, svaka osoba želi da vijek trajanja takvih uređaja bude maksimalan; poznatih brendova za veću pouzdanost. Međutim, visoka cijena ne garantuje uvijek sigurnost u kritičnim radnim uvjetima. To uključuje nagle promjene napona mreže. Ovo posebno vrijedi za one kategorije kućanskih aparata koji zahtijevaju stalnu mrežnu vezu, na primjer, hladnjak.

Kako biste se zaštitili od neugodnih posljedica takvih skokova napona, možete nabaviti poseban tehnički uređaj koji stabilizira izlaznu struju. Postoje dvije metode koje se koriste za regulaciju napona:

1. Mehanički. Za ovu metodu koristi se linearni stabilizator koji se sastoji od 2 koljena i reostata koji ih povezuje. Napon se dovodi do prvog koljena i prenosi preko reostata do drugog, koji dalje distribuira protok. Ova metoda je efikasna kada postoji mala razlika između ulazne i izlazne struje u drugim slučajevima, efikasnost se smanjuje.

2. Puls. Dizajn stabilizatora uključuje prekidač koji povremeno prekida strujni krug na određeno vrijeme. To omogućava dovod struje u porcijama i ravnomjerno je akumulirati u kondenzatoru. Nakon što je kondenzator potpuno napunjen, do uređaja se dovodi ujednačen protok bez prenapona.

Glavni nedostatak ove metode je nemogućnost postavljanja određene vrijednosti parametra. Stoga, ako odlučite sastaviti stabilizator napona 220V vlastitim rukama, morate se usredotočiti na mehaničku metodu. Za kreiranje jednostavnog linearnog jednofaznog ekvilajzera struje trebat će vam:

• Transformer;
• kondenzatori;
• Otpornici;
• Diode;
• Žice koje će povezati mikro kola.

Transformator je par zavojnica koji formiraju induktivnu elektromagnetnu spregu, tj. dostižući primarni namotaj, struja ga puni, a rezultirajuće elektromagnetno polje puni drugi kalem. Ovaj odnos između napona (U), struje (I) i broja zavoja (N) na oba namotaja izražava se formulom:

I2/I1 = N2/N1 = U2/U1

Same induktivne zavojnice se mogu naći u svakoj prodavnici električne energije. Broj zavoja na prvom ne bi trebao biti manji od 2000. Mjerenjem napona u mreži možete izračunati potreban iznos uključuje sekundarni namotaj. Na primjer, stvarni napon je 198V, tada bi drugi kalem trebao imati x/2000 = 220/198 = 2223 zavoja. Generirana struja se određuje po istom principu. Prema ovoj shemi, s naglim povećanjem snage na ulazu, napon će se proporcionalno povećati na izlazu. Stoga je za reguliranje takvih situacija potreban reostat za promjenu otpora mreže. Put koji prati struja nakon transformatora je označen na čipu stabilizatora.

Iz transformatora struja se izlazi na kondenzatore istog kapaciteta da bi se akumulirao i izjednačio protok njih će biti potrebno oko 16. Zatim se kondenzatori moraju spojiti na reostat. Njegov otpor pri naponu od 220 V i struji od 4,75 A (prosječna vrijednost raspona 4,5-5 A) nakon transformatora trebao bi biti 46 Ohma. Da biste izravnali napon što je moguće glatko, možete instalirati nekoliko reostata, raspoređujući otpor jednako na svaki. Nakon što krug prođe reostate, ponovo se povezuje u jedan tok i prati diodu, koja je spojena direktno na izlaz.

Ove operacije se odnose na žicu sa fazom, nula se direktno prenosi u utičnicu. Takvi stabilizatori su najprikladniji za uvjete konstantnog napona i sastavljaju se na osnovu parametara određenog uređaja, što značajno povećava efikasnost uređaja.

Razlika u dovedenom naponu u odnosu na referentni 220 V može biti posljedica kako kvaliteta transformatora i žica, tako i udaljenosti potrošača od distributivnog uređaja. Takođe jedan od važni faktori faktori koji utiču na stabilnost napona su fizičko trošenje i preopterećenje dalekovoda. Sve to dovodi do padova napona i prenapona, što negativno utječe na sve električne uređaje bez izuzetka.

Stabilizatori napona od 220 V rješavaju ovaj problem. Krug takvih uređaja omogućuje vam da izgladite prenapone u mreži i dobijete stabilan izlaz od 220 volti s malom dopuštenom greškom. U isto vrijeme, nije potrebno kupiti takav uređaj - ako želite i imate minimalno znanje o strujnim krugovima, možete ga sastaviti vlastitim rukama kod kuće.

Vrste stabilizatora

Svi industrijski dizajni takve opreme mogu se podijeliti u dvije velike grupe:

• elektromehanički;
• pulsirajuće.

Elektromehanički

Rad elektromehaničkih uređaja temelji se na servo pogonu, koji je sposoban mijenjati broj zavoja (a time i izlazni napon) pomicanjem provodljivog klizača duž reostata. Takvi uređaji su jeftiniji od svih ostalih modela i imaju vrlo dobre performanse stabilizacije. Međutim, veća je vjerovatnoća da će se slomiti zbog prisustva mnogih mehaničkih dijelova.

Ali njihov glavni nedostatak je brzina odziva. Zbog činjenice da pogon trenutno ne pokreće strujni kolektor, kašnjenje stabilizacije može biti i do 0,1 sekunde, što je katastrofalno dugo za uređaje koji su osjetljivi na razlike. Drugim riječima, takav stabilizator možda jednostavno nema vremena za zaštitu moderne elektronike. Osim toga, zbog prisutnosti mehaničkih dijelova, reprodukcija takvog uređaja kod kuće nije trivijalan zadatak.

Puls

Stabilizatori se nazivaju stabilizatori impulsa, čiji se rad temelji na principu akumulacije struje i distribucije potrošaču u fragmentima - impulsima. Ovi vremenski intervali omogućavaju sistemu da akumulira potrebnu struju i zatim obezbedi stabilizovanu snagu. U takve uređaje spadaju i uređaji čiji se rad zasniva na trijacima i tiristorima.

Takvi uređaji su skuplji od svojih elektromehaničkih kolega, ali su i mnogo pouzdaniji - nema trljanja ili pokretnih dijelova, što znači da se, zapravo, nema šta slomiti. Istina, njihovi pokazatelji stabilizacije su lošiji - sposobni su samo za proporcionalno povećanje ili smanjenje indikatora unosa. No, brzina odziva je do 20 milisekundi, a to je dovoljno da zaštiti čak i najosjetljivije električne uređaje u domaćinstvu. Osim toga, takav uređaj se može sastaviti vlastitim rukama, imajući potrebnu vještinu i bazu elemenata.

Pored razdvajanja po principu stabilizacije, postoji i razdvajanje na jednofazne i trofazne uređaje. Ali zbog činjenice da se jednofazna energija obično koristi kod kuće, ne uzimamo u obzir trofazne uređaje.

Kolo stabilizatora napona za 220 V

U krugu, koji ćemo razmotriti kao primjer stvaranja stabilizatora vlastitim rukama, koriste se trijaci. Zahvaljujući dobro odabranom element baze, ovaj uređaj će moći da pruži stabilne performanse kada se napaja od 130 do 270 V, i izdržaće priključenje na njega do 6 kW. Ali najvažnija stvar je brzina odziva – oko 10 ms! Evo kruga budućeg stabilizatora napona od 220 V:

Unatoč prividnoj složenosti kruga stabilizatora napona 220 V, ne bi trebalo biti problema u proizvodnji takvog uređaja vlastitim rukama ako imate barem osnovno znanje iz elektrotehnike. Dakle, lista komponenti potrebnih za uspješnu montažu:

• Power unit;
• Ispravljač (ispravlja amplitudu napona);
• Kontroler i komparator;
• Stepen pojačala;
• Uređaj za odlaganje uključivanja opterećenja;
• Automatski transformator;
• Ključevi;
• Prekidač sa funkcijom osigurača.

Također će vam trebati žice za spajanje elemenata i transformatora za namotavanje, štampana ploča za sastavljanje kruga i alati - lemilica, lem i pinceta.

Proces izrade stabilizatora od 220 V vlastitim rukama

Prvo morate uzeti komad folije PCB-a odgovarajuće veličine (otprilike 120×90 mm) za izradu štampana ploča. Sam dijagram se može prenijeti na ravan pomoću pegle i dijagrama strujnog kola ispisanog na papiru:

Nakon što ste dobili potrebnu arhitekturu, možete započeti namotavanje transformatora (možete kupiti gotove TPK-2-2, 12V i spojiti ih u seriju, ali možete ga napraviti sami). Za namotavanje svake transmisije trebat će vam magnetno jezgro s poprečnim presjekom od 1,87 cm 2 i tri žice. Prvi namotaj je 8669 zavoja žice poprečnog presjeka 0,064 mm. Druga dva namota su napravljena od žice s površinom poprečnog presjeka od 0,185 mm, a svaki od njih će sadržavati 522 zavoja.

Drugi transformator je drugačiji - sastavljen je na toroidalnom magnetnom jezgru, ali će broj zavoja već biti 455. Drugi transformatorski blok mora sadržavati 7 slavina, a ako je za prva tri dovoljna žica od 3 mm 2, onda za Ostalo je potrebno koristiti autobus s površinom poprečnog presjeka od najmanje 18 mm 2. To će spriječiti zagrijavanje uređaja tokom rada i povećati ukupnu sigurnost.

Nakon sastavljanja transformatora, oni moraju biti povezani u seriju prema dijagramu ispod:

Preostale komponente za montažu treba kupiti. Nakon što ste nabavili sve što vam je potrebno, možete započeti sastavljanje uređaja prema principu električni dijagram. Važno je zapamtiti da se čip kontrolera i trijaci moraju montirati na hladnjak za hlađenje pomoću termo provodljive paste ili ljepila.

Spajanjem svih elemenata dobit ćete pouzdan i kvalitetan uređaj sa karakteristikama koji će zadovoljiti sve potrebe domaćinstva obične stambene zgrade.

Ako vam je takav sklop kompliciran, bolje je odabrati drugu verziju domaćeg stabilizatora, na primjer, tip releja. Krug takvog stabilizatora od 220 V nije tako složen kao kod triac verzije i obično se navodi kao primjer u svim časopisima za radio amatere:

Kolo je jednostavno i sadrži 3 stabilizacijska bloka, s različitim pragovima napona. Svaki od njih se sastoji od zener diode i otpornika. Osim blokova, krug sadrži dva tranzistorska prekidača koji upravljaju elektromagnetnim relejima. Zbog svoje jednostavnosti i relativne pouzdanosti, takav uređaj će biti odlična alternativa složenijim uređajima.

Prednosti i nedostaci domaćeg stabilizatora

Među pozitivnim aspektima takvog uređaja vrijedi napomenuti:

• Prilično visoke stope stabilizacije, dovoljne za domaće potrebe;
• Niska cijena u odnosu na fabričke uređaje;
• Dostupnost samopopravke.

Međutim, pored svojih prednosti, takav stabilizator će imati i niz nedostataka:

• Montaža "uradi sam" lošija je po kvaliteti od fabričke montaže (lemljenje, transformatori za namotavanje, itd.);
• Složeno i mukotrpno podešavanje gotovog uređaja;
• Nemogućnost dobijanja tačnih podataka o stabilizaciji zbog nedostatka posebne opreme.

Zaključno, želio bih reći da ako nemate barem osnovne vještine u dizajnu kola i iskustvo u lemljenju radio komponenti, ne biste se trebali baviti montažom takvog uređaja, jer je ovo odgovoran i važan čvor u električnoj mreže kuće, o kojoj ovisi sigurnost svih električnih uređaja.

Osnovni podaci o dizajnu stabilizatora napona su u ovome video: