Stabilizátor, stabilizace střídavého síťového napětí. Pulzní obvod. Vlastníma rukama. Založit. Obvod elektrického stabilizátoru Obvod stabilizátoru proti přepětí 220V pro

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

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

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

Domácí stabilizátor má tři výhody:

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

Vlastní stabilizátor má tři vážné nevýhody:

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

Domácí proudový ekvalizér: vlastnosti

Stabilizátor se vyznačuje dvěma parametry:

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

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

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

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

Návrh zařízení pro stabilizaci proudu

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

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

Jak bude toto zařízení fungovat?

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

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

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

Nuance stabilizace v závislosti na napětí přiváděném na vstup

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

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

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

Činnost stabilizátoru je popsána stejným způsobem při napěťových rozsazích 170-190V, 190-210V, 210-230V, 230-250V.

Výroba DPS

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

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

Jak vyrobit transformátory T1 a T2?

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

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

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

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

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

Co koupit?

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

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

Montážní vlastnosti zařízení pro vyrovnávání napětí

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

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

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

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

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

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

Napětí domácí elektrické sítě je často nízké, nikdy nedosahuje běžných 220 V. Chladnička se v takové situaci špatně spouští, je slabé osvětlení a voda v rychlovarné konvici se dlouho nevaří. Výkon zastaralého stabilizátoru napětí, určeného k napájení černobílého (trubkového) televizoru, je obvykle nedostatečný pro všechny ostatní domácí spotřebiče a síťové napětí často klesá pod to, co je pro takový stabilizátor přípustné.

Je známý jednoduchý způsob, jak zvýšit napětí v síti pomocí transformátoru s výkonem výrazně menším, než je výkon zátěže. Primární vinutí transformátoru je připojeno přímo k síti a zátěž je zapojena do série se sekundárním (snižovacím) vinutím transformátoru. Při vhodném fázování se napětí na zátěži bude rovnat součtu napětí sítě a napětí odebíraného z transformátoru.

Obvod stabilizátoru síťového napětí fungující na tomto principu je znázorněn na obr. 1. Při sepnutí tranzistoru VT2 s efektem pole připojeného k diagonále diodového můstku VD2 je vinutí I (primární) transformátoru T1 odpojeno od sítě. Napětí zátěže je téměř stejné jako síťové napětí mínus malý úbytek napětí na vinutí II (sekundárním) transformátoru T1. Pokud otevřete tranzistor s efektem pole, výkonový obvod primárního vinutí transformátoru se uzavře a na zátěž se přivede součet napětí jeho sekundárního vinutí a napětí sítě.

Rýže. 1 Obvod stabilizátoru napětí

Na bázi tranzistoru VT1 je přivedeno zátěžové napětí, redukované transformátorem T2 a usměrněné diodovým můstkem VD1. Trimrový rezistor R1 musí být nastaven do polohy, ve které je tranzistor VT1 otevřen a VT2 uzavřen, pokud je zátěžové napětí větší než jmenovité napětí (220 V). Když je napětí nižší než jmenovité, tranzistor VT1 se uzavře a VT2 se otevře. Takto organizovaná záporná I zpětná vazba udržuje napětí zátěže přibližně stejné jako jmenovité napětí

Napětí usměrněné můstkem VD1 slouží také k napájení kolektorového obvodu tranzistoru VT1 (přes integrovaný stabilizátor DA1). Obvod C5R6 potlačuje nežádoucí rázy v napětí zdroje kolektoru tranzistoru VT2. Kondenzátor C1 snižuje rušení vstupující do sítě během provozu stabilizátoru. Rezistory R3 a R5 jsou voleny tak, aby bylo dosaženo nejlepší a nejstabilnější stabilizace napětí. Spínač SA1 zapíná a vypíná stabilizátor spolu se zátěží. Sepnutím spínače SA2 se automatika vypne, což udržuje napětí na zátěži beze změny. V tomto případě se stává maximální možnou při daném síťovém napětí.

Většina částí stabilizátoru je namontována na desce s plošnými spoji znázorněné na Obr. 2. Zbytek je k němu připojen v bodech A-D.

Výběr náhradního diodového můstku KTs405A(VD2), je třeba mít na paměti, že musí být dimenzován na napětí minimálně 600 V a proud rovnající se maximálnímu zatěžovacímu proudu děleno transformačním poměrem transformátoru T1. Požadavky na můstek VD1 jsou skromnější: napětí a proud - nejméně 50 V a 50 mA

Rýže. 2 Instalace PCB

Tranzistor KT972A lze nahradit KT815B, a IRF840- na IRF740. Tranzistor s efektem pole má chladič o rozměrech 50x40 mm.

Transformátor T1 „zesilovače napětí“ je vyroben z transformátoru ST-320, který byl použit v napájecích zdrojích BP-1 pro televizory ULPCT-59. Transformátor se rozebere a sekundární vinutí se opatrně navine, přičemž primární vinutí zůstanou nedotčená. Nová sekundární vinutí (stejná na obou cívkách) jsou navinuta smaltovaným měděným drátem (PEL nebo PEV) v souladu s údaji uvedenými v tabulce. Čím více klesá napětí v síti, tím více závitů je potřeba a tím nižší je přípustný výkon zátěže.

Po převinutí a sestavení transformátoru se propojkou propojí vývody 2 a 2" polovin primárního vinutí, umístěných na různých jádrech magnetického obvodu. Poloviny sekundárního vinutí je nutné zapojit do série tak, aby jejich celkový napětí je maximální (při špatném zapojení se bude blížit nule) Maximální celkové napětí sekundárního vinutí a sítě musí určit, která ze zbývajících volných svorek tohoto vinutí má být připojena ke svorce 1 primárního a která k nákladu.

Transformátor T2 - libovolný síťový transformátor s napětím na sekundárním vinutí blízkým napětí uvedenému ve schématu s proudem odebíraným z tohoto vinutí 5O...1OOmA.

Stůl 1

Dodatečné napětí, V	70	60	50	40	30	20
Maximální zátěžový výkon, kW	1	1.2	1.4	1,8	2,3	3,5
Počet závitů vinutí II	60+60	54+54	48+48	41+41	32+32	23+23
Průměr drátu, mm	1.5	1,6	1,8	2	2,2	2,8

Po připojení sestaveného stabilizátoru do sítě nastavte pomocí trimovacího rezistoru R1 napětí zátěže na 220 V. Je třeba vzít v úvahu, že popsané zařízení neeliminuje výkyvy síťového napětí, pokud překročí 220 V nebo klesne pod minimální přijato při výpočtu transformátoru.

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

Poznámka: v těžkých provozních podmínkách stabilizátoru může být výkon rozptýlený tranzistorem VT2 značně zvýšen. To je to, a ne výkon transformátoru, co může omezit přípustný výkon zátěže. Proto je třeba dbát na dobrý odvod tepla tranzistoru.

Obsah:

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

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

DIY obvod stabilizátoru napětí 220V

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

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

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

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

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

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

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

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

Obvody stabilizátoru napětí tranzistorů

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

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

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

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

Obvod lineárního regulátoru napětí 12V

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

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

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

Nastavitelný obvod stabilizátoru napětí

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

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

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

Obvod stabilizátoru triakového napětí 220V

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

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

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

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

Stabilizátor napětí s proudovým ochranným obvodem

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

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

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

Obvod stabilizátoru napětí relé 220

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

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

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

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

Stabilizátor napětí a proudu na LM2576

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

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

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

Princip činnosti stabilizátoru

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

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

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

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

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

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

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

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

Začneme montáží

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

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

Fáze výroby

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Fotografie stabilizátorů pro kutily

Stabilizátor je síťový autotransformátor, jehož odbočky vinutí se automaticky přepínají v závislosti na napětí v elektrické síti.

Stabilizátor umožňuje udržovat výstupní napětí na 220V při změně vstupního napětí ze 180 na 270 V. Přesnost stabilizace je 10V.

Schéma zapojení lze rozdělit na obvod nízkého proudu (nebo řídicí obvod) a obvod vysokého proudu (nebo obvod autotransformátoru).

Řídicí obvod je na obrázku 1. Role měřiče napětí je přiřazena polykomparátorovému mikroobvodu s lineární indikací napětí - A1 (LM3914).

Síťové napětí je přiváděno do primárního vinutí nízkopříkonového transformátoru T1. Tento transformátor má dvě sekundární vinutí, každé 12V, s jednou společnou svorkou (nebo jedno vinutí 24V se středovým odbočením).

Pro získání napájecího napětí se používá diodový usměrňovač VD1. Napětí z kondenzátoru C1 je přiváděno do silového obvodu mikroobvodu A1 a LED optočlenů H1.1-H9.1. A také slouží k získání příkladných stabilních napětí minimální a maximální stupnice. K jejich získání je na US a P1 použit parametrický stabilizátor. Mezní hodnoty měření se nastavují trimovacími odpory R2 a R3 (rezistor R2 je horní hodnota, rezistor RZ je dolní hodnota).

Měřené napětí je odebíráno z dalšího sekundárního vinutí transformátoru T1. Je usměrněn diodou VD2 a přiveden na rezistor R5. Právě podle úrovně stejnosměrného napětí na rezistoru R5 se posuzuje míra odchylky síťového napětí od jmenovité hodnoty. Během procesu nastavení je rezistor R5 předběžně nastaven do střední polohy a rezistor RЗ do spodní polohy podle obvodu.

Poté je do primárního vinutí T1 přivedeno zvýšené napětí (asi 270V) z autotransformátoru typu LATR a rezistor R2 nastaví měřítko mikroobvodu na hodnotu, při které se rozsvítí LED připojená na pin 11 (namísto toho dočasně optočlenů LED, můžete připojit běžné LED). Poté se vstupní střídavé napětí sníží na 190V a pomocí rezistoru RЗ se stupnice nastaví na hodnotu, kdy svítí LED připojená na pin 18 A1.

Pokud výše uvedená nastavení nelze provést, musíte R5 trochu upravit a opakovat je znovu. Postupnými aproximacemi je tedy dosaženo výsledku, kdy změna vstupního napětí o 10V odpovídá sepnutí výstupů mikroobvodu A1.

K dispozici je celkem devět prahových hodnot - 270V, 260V, 250V, 240V, 230V, 220V, 210V, 200V, 190V.

Schematický diagram autotransformátoru je na obrázku 2. Je založen na převedeném transformátoru typu LATR. Těleso transformátoru je demontováno a je odstraněn posuvný kontakt, který slouží ke spínání odboček. Poté jsou na základě výsledků předběžných měření napětí z odboček vyvozeny závěry (od 180 do 260V v krocích po 10V), které jsou následně spínány pomocí triakových spínačů VS1-VS9, řízených řídicím systémem přes optočleny H1-H9 . Optočleny jsou zapojeny tak, že když se údaj mikroobvodu A1 sníží o jeden dílek (o 10V), přepne se na rostoucí (o dalších 10V) odbočku autotransformátoru. A naopak - zvýšení hodnot mikroobvodu A1 vede k přepnutí na snižovací kohout autotransformátoru. Volbou odporu rezistoru R4 (obr. 1) se nastaví proud LED diodami optočlenů, při kterém triakové spínače spolehlivě spínají. Obvod na tranzistorech VT1 a VT2 (obr. 1) slouží ke zpoždění zapnutí zátěže autotransformátoru o dobu potřebnou k dokončení přechodových procesů v obvodu po zapnutí. Tento obvod zpožďuje připojení LED optočlenu k napájení.

Místo mikroobvodu LM3914 nemůžete použít podobné mikroobvody LM3915 nebo LM3916, protože fungují podle logaritmického zákona, ale zde potřebujete lineární, jako je LM3914. Transformátor T1 je malý čínský transformátor typu TLG, pro primární napětí 220V a dvě sekundární napětí 12V (12-0-12V) a proud 300mA. Můžete použít jiný podobný transformátor.

Transformátor T2 může být vyroben z LATR, jak je popsáno výše, nebo jej můžete navinout sami.

Můžete použít jiné triaky, vše závisí na výkonu zátěže. Jako spínací prvky můžete dokonce použít elektromagnetická relé.

Provedením dalších nastavení s odpory R2, RЗ, R5 (obr. 1) a podle toho dalšími odbočkami T2 (obr. 2) můžete změnit krok přepínání napětí.

Krivosheim N. Konstruktér rádia. 2006 č. 6.

Literatura:

1. Andreev S. Univerzální logická sonda, g. Konstruktér rádia 09-2005.
2. Godin A. Stabilizátor střídavého napětí, w. Rádio, č. 8, 2005

P.S. V našem „Master's Store“ si můžete zakoupit hotové moduly stabilizátorů, zesilovačů, indikátorů napětí a proudu a také různé amatérské radiostanice pro vlastní montáž.

naše ""

P O P U L A R N O E:

Jak omezit proud procházející zátěží?

Často je nutné zavést do obvodu proudové omezení. Jedná se o jednu z metod ochrany elektronických zátěží. Pokud dojde ke zkratu v zátěžovém obvodu, může proudový ochranný obvod zachránit zdroj energie před poškozením.

Dříve jsme publikovali nabíjecí obvody