Galingas įtampos stabilizatorius savo rankomis: principinės schemos + žingsnis po žingsnio surinkimo instrukcija

Naminių įtampos stabilizatorių gamyba – gana dažna praktika. Tačiau daugiausia kuriamos stabilizuojančios elektroninės schemos, skirtos santykinai mažoms išėjimo įtampoms (5-36 voltai) ir santykinai nedidelėms galioms. Įrenginiai naudojami buitinės technikos sudėtyje, ir nieko daugiau.

Mes papasakosime, kaip pasigaminti galingą įtampos stabilizatorių savo rankomis. Mūsų siūlomame straipsnyje aprašytas įrenginio, skirto darbui su 220 voltų tinklo įtampa, gamybos procesas. Atsižvelgdami į mūsų patarimus, Jūs be problemų savarankiškai susidorosite su surinkimu.

Buitinio tinklo įtampos stabilizavimas

Siekiai užtikrinti stabilizuotą buitinio tinklo įtampą – akivaizdus reiškinys. Toks požiūris užtikrina naudojamos technikos, dažnai brangios, nuolat reikalingos buityje, išsaugojimą. Ir apskritai, stabilizavimo veiksnys yra padidinto elektros tinklų eksploatavimo saugumo garantas.

Buitiniams tikslams dažniausiai įsigyjama dujinio katilo stabilizatorius, kurio automatika reikalauja prijungimo prie elektros maitinimo, šaldytuvo, siurblių įrangos, split sistemų ir panašių vartotojų.

Pramoninė tinklo įtampos stabilizatoriaus konstrukcija, kurią nesunku įsigyti rinkoje. Tokios įrangos asortimentas yra didžiulis, tačiau visada išlieka galimybė pasigaminti savo konstrukciją

Išspręsti tokią užduotį galima įvairiais būdais, paprasčiausias iš jų – nusipirkti pramoniniu būdu pagamintą galingą įtampos stabilizatorių.

Pasiūlymų įtampos stabilizatorių komercinėje rinkoje yra daug. Tačiau dažnai įsigijimo galimybes riboja įrenginių kaina ar kiti momentai. Atitinkamai, alternatyva pirkimui tampa įtampos stabilizatoriaus surinkimas savo rankomis iš prieinamų elektroninių komponentų.

Turint atitinkamų elektros instaliacijos, elektrotechnikos (elektronikos) teorijos, schemų išvedžiojimo ir elementų litavimo įgūdžių bei žinių, naminį įtampos stabilizatorių galima pagaminti ir sėkmingai taikyti praktiškai. Tokių pavyzdžių yra.

Maždaug taip gali atrodyti stabilizavimo įranga, pagaminta savo rankomis iš prieinamų ir nebrangių radijo detalių. Važiuoklę ir korpusą galima parinkti iš senos pramoninės įrangos (pavyzdžiui, iš osciloskopo).

Elektros tinklo 220V stabilizavimo scheminiai sprendimai

Svarstant galimus scheminius sprendimus įtampos stabilizavimui, atsižvelgiant į santykinai didelę galią (ne mažiau kaip 1-2 kW), reikėtų turėti omenyje technologijų įvairovę.

Egzistuoja keletas scheminių sprendimų, kuriais nustatomi prietaisų technologiniai gebėjimai:

• ferorezonansiniai;
• servovaromieji;
• elektroninius;
• invertoriniai.

Kurį variantą pasirinkti, priklauso nuo jūsų pageidavimų, turimų surinkimo medžiagų ir darbo su elektrotechnine įranga įgūdžių.

Variantas #1 – ferorezonansinė schema

Savarankiškai gamybai paprasčiausiu schemos variantu atrodo pirmasis sąrašo punktas – ferorezonansinė schema. Ji veikia naudojant magnetinio rezonanso efektą.

Paprasto stabilizatoriaus, pagaminto droselių pagrindu, struktūrinė schema: 1 – pirmasis droselinis elementas; 2 – antrasis droselinis elementas; 3 – kondensatorius; 4 – įėjimo įtampos pusė; 5 – išėjimo įtampos pusė

Pakankamai galingo ferorezonansinio stabilizatoriaus konstrukciją leistina surinkti vos iš trijų elementų:

1. Droselis 1.
2. Droselis 2.
3. Kondensatorius.

Tačiau paprastumas šiame variante lydimas daugybės nepatogumų. Galingo stabilizatoriaus konstrukcija, surinkta pagal ferorezonansinę schemą, pasirodo masyvi, stambi, sunki.

Variantas #2 – autotransformatorius arba servo pavara

Iš tikrųjų kalbama apie schemą, kurioje naudojamas autotransformatoriaus principas. Įtampos transformavimas automatiškai atliekamas valdant reostatą, kurio slankiklį judina servovariklis.

Savo ruožtu servovariklis valdomas signalu, gaunamu, pavyzdžiui, iš įtampos lygio daviklio.

Servovariklio aparato principinė schema, kurios surinkimas leis sukurti galingą įtampos stabilizatorių namams ar sodybai. Tačiau šis variantas laikomas technologiškai pasenusiu.

Maždaug pagal tokią pačią schemą veikia relinio tipo įrenginys, tik tuo skirtumu, kad transformacijos koeficientas keičiamas, jei reikia, jungiant arba atjungiant atitinkamas apvijas relėmis.

Tokio pobūdžio schemos atrodo techniškai sudėtingesnės, tačiau neužtikrina pakankamo įtampos kitimo linijiškumo. Rankiniu būdu surinkti relinį ar servovarikliu valdomą prietaisą yra leistina. Visgi protingiau pasirinkti elektroninį variantą. Pastangų ir lėšų sąnaudos beveik vienodos.

Variantas #3 – elektroninė schema

Galingo stabilizatoriaus surinkimas pagal elektroninio valdymo schemą, esant plačiam radiodetalių asortimentui parduotuvėse, tampa visiškai įmanomas. Paprastai tokios schemos surenkamos iš elektroninių komponentų – simistorių (tiristorių, tranzistorių).

Taip pat sukurta visa eilė įtampos stabilizatorių schemų, kuriose kaip raktai naudojami galios lauko tranzistoriai.

Elektroninio stabilizavimo modulio struktūrinė schema: 1 – įrenginio įvesties gnybtai; 2 – simistorinis transformatoriaus apvijų valdymo blokas; 3 – mikroprocesorinis blokas; 4 – išvesties gnybtai apkrovos prijungimui

Pagaminti galingą aparatą, visiškai valdomą elektroniniu būdu, nespecialistui rankomis yra pakankamai sudėtinga, geriau nusipirkti jau paruoštą įrenginį. Šiame darbe neapsieisite be patirties ir žinių elektrotechnikos srityje.

Šį variantą svarstyti savarankiškai gamybai yra tikslinga, jei turite stiprų norą pastatyti stabilizatorių, be to, sukaupėte elektroniko patirtį. Toliau straipsnyje apžvelgsime elektroninio varianto konstrukciją, tinkamą pasigaminti savo rankomis.

Išsamios surinkimo instrukcijos

Nagrinėjama schema, skirta savarankiškai gamybai, greičiau yra hibridinis variantas, nes ji apima galios transformatoriaus naudojimą kartu su elektronika. Transformatorius šiuo atveju yra iš tų, kurie buvo montuojami senų modelių televizoriuose.

Maždaug tokio galios transformatoriaus reikės savadarbės stabilizatoriaus konstrukcijos gamybai. Tačiau neatmetama galimybė pasirinkti kitus variantus arba suvynioti savo rankomis.

Tiesa, televizoriuose paprastai būdavo montuojami TS-180 transformatoriai, o stabilizatoriui reikia bent jau TS-320, kad užtikrintų iki 2 kW išėjimo apkrovą.

Žingsnis #1 – stabilizatoriaus korpuso gamyba

Aparato korpuso gamybai tiks bet kokia tinkama dėžė iš izoliacinės medžiagos – plastiko, tekstolito ir pan. Pagrindinis kriterijus – pakankamai vietos galios transformatoriui, elektroninei plokštei ir kitiems komponentams patalpinti.

Taip pat korpusą galima pagaminti iš lakštinio stiklo tekstolito, sujungiant atskirus lakštus kampainiais ar kitu būdu.

Galima pasirinkti korpusą iš bet kokios elektronikos, tinkamą visų savadarbio stabilizatoriaus schemos darbinių komponentų išdėstymui. Taip pat korpusą galima surinkti savo rankomis, pavyzdžiui, iš stiklo tekstolito lakštų.

Stabilizatoriaus dėžę būtina aprūpinti grioveliais jungiklio, įvesties ir išvesties sąsajų, taip pat kitų priedų, numatytų schemoje kaip valdymo arba perjungimo elementai, montavimui.

Pagamintam korpusui reikalinga pagrindo plokštė, ant kurios „atsiguls“ elektroninė plokštė ir bus pritvirtintas transformatorius. Plokštę galima padaryti iš aliuminio, tačiau reikėtų numatyti izoliatorius elektroninės plokštės tvirtinimui.

Žingsnis #2 – spausdintinės plokštės gamyba

Čia iš pradžių reikės suprojektuoti maketą visų elektroninių dalių išdėstymui ir sujungimui pagal principinę schemą, išskyrus transformatorių. Tada pagal maketą pažymi folijos tekstolito lakštą ir piešia (atspausdina) ant folijos pusės sukurtą trasavimą.

Toliau plokštė išėdinama naudojant atitinkamą tirpalą (elektronikos specialistams plokščių ėsdinimo metodas turėtų būti žinomas).

Pagaminti stabilizatoriaus spausdintinę plokštę gana prieinamais būdais galima tiesiog namų sąlygomis. Tam reikia paruošti trafaretą ir ėsdinimo priemonių rinkinį ant folijos tekstolito.

Tokiu būdu gautą spausdintinį laidų pavyzdį nuvalo, skardina alavu ir atlieka visų schemos radiodalių montavimą su vėlesniu litavimu. Taip atliekama galingo įtampos stabilizatoriaus elektroninės plokštės gamyba.

Iš principo, galima pasinaudoti trečiųjų šalių paslaugomis spausdintinių plokščių ėsdinimui. Ši paslauga yra gana priimtinos kainos, o pagamintos „spausdintinės“ kokybė yra žymiai aukštesnė nei namų variante.

Žingsnis #3 – įtampos stabilizatoriaus surinkimas

Radiodalimis sukomplektuota plokštė paruošiama išoriniam prijungimui. Konkrečiai, nuo plokštės išvedamos išorinio ryšio linijos (laidininkai) su kitais elementais – transformatoriumi, jungikliu, sąsajomis ir t. t.

Ant korpuso atraminės plokštės sumontuoja transformatorių, sujungia su transformatoriumi elektroninės plokštės grandines, pritvirtina plokštę ant izoliatorių.

Savadarbio relinio tipo įtampos stabilizatoriaus, pagaminto namų sąlygomis ir patalpinto į sugedusio pramoninio matavimo prietaiso korpusą, pavyzdys.

Beliks tik prie schemos prijungti išorinius elementus, sumontuotus ant korpuso, sumontuoti pagrindinį tranzistorių ant radiatoriaus, po to korpusu uždengia surinktą elektroninę konstrukciją. Įtampos stabilizatorius yra paruoštas. Galima pradėti derinimą su tolimesniais bandymais.

Veikimo principas ir naminio gaminio testas

Stabilizavimo elektroninės schemos reguliavimo elementas yra galingas lauko tranzistorius IRF840. Apdorojimo įtampa (220–250 V) eina per galios transformatoriaus pirminę apviją, išlyginama diodiniu tilteliu VD1 ir patenka į tranzistoriaus IRF840 nutekėjimą. To paties komponento šaltinis yra prijungtas prie diodinio tiltelio neigiamo potencialo.

Didelės galios (iki 2 kW) stabilizavimo bloko principinė schema, kurios pagrindu buvo surinkti ir sėkmingai naudojami keli aparatai. Schema parodė optimalų stabilizavimo lygį esant nurodytai apkrovai, bet ne aukštesniam.

Schemoje dalis, į kurią įtraukta viena iš dviejų antrinių transformatoriaus apvijų, yra sudaryta iš diodinio lygintuvo (VD2), potenciometro (R5) ir kitų elektroninio reguliatoriaus elementų. Šia schemos dalimi formuojamas valdymo signalas, kuris patenka į lauko tranzistoriaus IRF840 užtūrą.

Jei maitinimo tinklo įtampa padidėja, valdymo signalas sumažina lauko tranzistoriaus užtūros įtampą, dėl ko raktas užsidaro. Atitinkamai, apkrovos prijungimo kontaktai (XT3, XT4) riboja galimą įtampos padidėjimą. Priešingu atveju schema veikia, kai tinklo įtampa sumažėja.

Prietaiso reguliavimas ypatingu sudėtingumu nesiskiria. Čia reikės paprastos kaitrinės lempos (200–250 W), kurią reikia prijungti prie prietaiso išėjimo gnybtų (X3, X4). Tada sukant potenciometrą (R5) įtampa pažymėtuose gnybtuose nustatoma iki 220–225 voltų lygio.

Išjungiamas stabilizatorius, atjungiama kaitrinė lempa ir prietaisas įjungiamas su visa apkrova (ne didesne nei 2 kW).

Po 15–20 minučių darbo vėl išjungiamas aparatas ir atliekama rakto tranzistoriaus (IRF840) radiatoriaus temperatūros kontrolė. Jei radiatoriaus įkaitimas yra reikšmingas (daugiau nei 75º), reikėtų parinkti galingesnį šilumą išsklaidantį radiatorių.

Jei stabilizatoriaus gamybos procesas jums pasirodė per sudėtingas ir praktiniu požiūriu neracionalus, be didelių problemų galima rasti ir įsigyti gamyklinį įrenginį. Taisyklės ir kriterijai 220 V stabilizatoriaus pasirinkimo pateikti mūsų rekomenduojamame straipsnyje.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Žemiau esančiame vaizdo įraše nagrinėjama viena iš galimų naminių stabilizatorių konstrukcijų.

Iš principo, galima atkreipti dėmesį į šį naminio stabilizavimo aparato variantą:

Tinklo įtampą stabilizuojančio bloko surinkimas savo rankomis yra įmanomas. Tai patvirtina daugybė pavyzdžių, kai radijo mėgėjai su nedidele patirtimi gana sėkmingai kuria (arba taiko esamą), ruošia ir surenka elektronikos schemą.

Sunkumų įsigyjant detales naminio stabilizatoriaus gamybai paprastai nepastebima. Gamybos išlaidos yra nedidelės ir natūraliai atsiperka, kai stabilizatorius pradedamas eksploatuoti.

Palikite komentarų, klauskite klausimų, skelbkite nuotraukas pagal straipsnio temą žemiau esančiame bloke. Papasakokite, kaip savo rankomis surinkote įtampos stabilizatorių. Pasidalinkite naudinga informacija, kuri gali praversti svetainės lankytojams pradedantiesiems elektrotechniku.