Мощен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схеми + инструкции стъпка по стъпка за сглобяване

Регулатор на напрежение със собствените си ръце - проектиране на схема и изчисляване на ключови параметри

Електрическа схема на базата на LM2940CT-12.0

Корпусът на регулатора може да бъде изработен от почти всеки материал, с изключение на дърво. Когато използвате повече от десет светодиода, се препоръчва към стабилизатора да се прикрепи алуминиев радиатор.

Ако сте го изпробвали, можете лесно да се справите без проблеми с директното свързване на светодиодите. Но в този случай последният ще бъде през по-голямата част от времето в неблагоприятни условия, поради което ще служи кратко време или изобщо ще изгори. Но тунингът на скъпи автомобили прави доста голяма сума.

Основното предимство на тези схеми е тяхната простота. Не изисква специални умения и способности. Ако обаче схемата е твърде сложна, няма смисъл да я изграждате сами.

Какво ви е необходимо за свързване

Освен самия стабилизатор ще са ви необходими и няколко допълнителни материала:

Трижилен кабел VVGNG-Ls

Сечението на проводника трябва да е точно същото като на входния кабел, който се подава към превключвателя или автоматичния главен вход. Това е кабелът, по който ще бъде прехвърлен домашния товар.

Трипозиционен превключвател

Трипозиционният превключвател, за разлика от обикновения превключвател, има три състояния:

123

Можете да използвате и обикновен модулен прекъсвач, но при тази схема, ако се наложи да изключите стабилизатора, ще трябва всеки път да изключвате напълно напрежението в цялата къща и да превключвате проводниците.

Разбира се, има и заобиколен или транзитен режим, но за да преминете към него, трябва да следвате строга последователност. Това ще бъде разгледано по-подробно по-долу.

Мощен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции стъпка по стъпка за сглобяване

С този превключвател изключвате цялото устройство с едно движение и в къщата остава само светлината.

Проводник PUGV в различни цветове

Трябва ясно да разберете, че регулаторът на напрежение се монтира точно преди електромера, а не след него.

Никоя електроснабдителна компания няма да ви позволи да го свържете по друг начин, независимо колко много твърдите, че по този начин искате да защитите не само електромера, но и електрическото оборудване в къщата.

Мощен автоматичен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции стъпка по стъпка за сглобяване

Стабилизаторът има собствена скорост на празен ход и също консумира електроенергия, дори когато работи без товар (до 30Wh и повече). Тази енергия трябва да се измерва и отчита.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Вторият важен момент е, че е много желателно във веригата преди точката на свързване на устройството за стабилизация да има или RCD, или прекъсвач за остатъчен ток.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Това се препоръчва от всички производители на популярни марки като Resanta, Sven, Leader, Stihl и др.

Това може да е автоматично устройство за изключване на цялата къща, няма значение. Това може да е прекъсвач за цялата къща, няма значение.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

И пробивът на намотките на трансформатора към рамката не е рядкост.

Регулиране на инерционния стабилизатор за камерата

Мощен регулатор на напрежение със собствените ви ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Ако използвате тежести, чието положение на центъра на тежестта не може да бъде променено (както е показано на снимката), можете да регулирате хоризонта, като завъртите вертикалната греда под малък ъгъл в монтажния й възел. Преди регулирането единият от винтовете е разхлабен, а другият не е напълно затегнат. След това планката се връща в правилната позиция и двата винта се затягат.

Мощен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Ако фотоапаратът не разполага с електронен нивелир, за регулиране на хоризонталното положение на фотоапарата може да се използва външен нивелир с балончета.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Ако успеете да избегнете инсталирането на пластина за бързо освобождаване и използвате стандартен винт за снимки, можете да направите такъв стабилизатор за няколко часа.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

А ето и идея как можете да повдигнете винта за снимки от фотосветкавицата над хоризонталната лента. Използвах това решение преди много време тук>>>

Регулируемо захранване със собствените ви ръце

Захранването е задължително за всеки любител, тъй като електронните хоби продукти се нуждаят от регулирано захранване със стабилизирано изходно напрежение от 1,2 до 30 V и ток до 10 А, както и от вградена защита от късо съединение. Схемата, показана на тази фигура, е изградена от минимум налични и евтини части.

Мощен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпкаРегулирано захранване с регулатор LM317 и защита от късо съединение

LM317 е регулируем регулатор на напрежение с вградена защита от късо съединение. AVR LM317 е проектиран да работи с максимален ток от 1,5 А, така че във веригата е добавен мощен транзистор MJE13009, който е в състояние да премине през наистина висок ток до 10 А, ако вярвате на максималния 12 А в информационния лист. Завъртането на копчето на променливия резистор P1 5K променя напрежението на изхода на захранването.

Има и два шунтови резистора R1 и R2 с диаметър 200 ома, чрез които чипът открива изходното напрежение и го сравнява с входното напрежение. Резисторът R3 10K разрежда кондензатора C1 след изключване на захранването. Схемата се захранва с напрежение от 12 до 35 V. Силата на тока зависи от капацитета на трансформатора или импулсното захранване.

Начертах тази схема по молба на начинаещи радиолюбители, които изграждат вериги в шарнирен монтаж.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпкаСхема на регулирано захранване със защита от късо съединение, използващо LM317

Препоръчително е да се използва печатна платка за сглобяване на веригата.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпкаПечатна платка на регулируемо захранване с регулатор на напрежение LM317

Печатната платка е направена за вносни транзистори, така че ако трябва да поставите съветски транзистор, транзисторът ще трябва да бъде разположен и свързан с проводници. Транзисторът MJE13009 може да бъде заменен с MJE13007 от съветските транзистори KT805, KT808, KT819 или други транзистори с n-p-n структура, в зависимост от необходимия ток. За предпочитане е захранващите писти на печатната платка да бъдат подсилени със спойка или тънка медна тел. Регулаторът на напрежение LM317 и транзисторът трябва да се поставят върху радиатор с достатъчна площ за охлаждане. Добър вариант е радиаторът на компютърния процесор, разбира се.

За предпочитане е да завиете и диоден мост там. Не забравяйте да изолирате LM317 от радиатора с пластмасова шайба и топлопроводимо уплътнение, в противен случай ще се получи голям удар. Можете да поставите почти всеки диоден мост с ток от поне 10 А. Лично аз поставям GBJ2510 за 25A с двоен резерв на мощност, той ще бъде два пъти по-хладен и надежден.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

А сега идва забавната част... Тестване на захранването за издръжливост.

Свързах регулатора на напрежение към захранване с напрежение 32 V и изходен ток 10 А. Без товар спадът на напрежението на изхода на регулатора е само 3 V. След това свързах последователно две халогенни крушки H4 55W 12V, свързах жичките заедно, за да създам максимално натоварване, което доведе до 220 W. Напрежението спадна със 7 V, а номиналното захранващо напрежение е 32 V. Токът, който черпят четирите халогенни лампи, е 9 А.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Нагревателят се нагрява бързо и след 5 минути температурата се покачва до 65°C. Затова препоръчвам да поставите вентилатор, когато сваляте тежки товари. Можете да го свържете според тази схема. Не е необходим диоден мост и кондензатор, а свържете регулатора на напрежение L7812CV директно към кондензатора C1 на регулираното захранване.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпкаСхема на свързване на вентилатора за захранването

Какво се случва със захранването при късо съединение?

При късо съединение напрежението на изхода на регулатора спада до 1 волта, а токът е равен на тока на захранването, в моя случай 10 А. Устройството може да остане в това състояние дълго време, ако е добре охладено, и след като късото съединение бъде отстранено, напрежението автоматично се възстановява до границата, зададена от променливия резистор P1. По време на 10-минутния тест за късо съединение нито една част от захранващия блок не се повреди.

Прочетете също:  Касетъчна сплит система: конструктивни особености, плюсове и минуси на технологията + нюанси на монтажа

Контролирано захранване LM317 части за монтаж

  • Регулатор на напрежение LM317
  • Диоден мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и други аналогични, с номинален ток не по-малък от 10A
  • Кондензатор C1 4700mf 50V
  • Резистори R1, R2 200 ома, R3 10K всички резистори 0,25 W
  • Променлив резистор P1 5K
  • Транзистор MJE13007, MJE13009, KT805, KT808, KT819 и други n-p-n структури

Късмет и добро настроение на вас, приятели! Ще се видим в нови статии!

Препоръчвам ви да гледате този видеоклип за това как да направите регулирано захранване със собствените си ръце

Работа и изпитване

Регулиращият елемент на електронната регулаторна схема е мощен полеви транзистор, тип IRF840.

Напрежението, което трябва да се обработва (220-250 V), преминава през първичния проводник на силовия трансформатор, изправя се чрез диоден мост VD1 и се подава на дрейна на транзистора IRF840. Източникът на същия компонент е свързан към минусовия потенциал на диодния мост.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Принципна схема на стабилизатор с висока мощност (до 2 kW), въз основа на която са сглобени и успешно използвани няколко блока. Схемата показва оптимално ниво на стабилизация при зададеното натоварване, но не и при по-високо.

Частта от веригата, в която е включена една от двете вторични намотки на трансформатора, се състои от диоден изправител (VD2), потенциометър (R5) и други елементи на електронния регулатор. Тази част от веригата формира управляващия сигнал, който се подава към гейта на полевия транзистор IRF840.

Ако мрежовото напрежение се повиши, управляващият сигнал намалява напрежението на гейта на полевия транзистор, което затваря превключвателя.

По този начин се ограничава възможното повишаване на напрежението на товарните клеми (XT3, XT4). Обратното действие е в случай на понижено напрежение в мрежата.

Настройката на устройството не е особено трудна. Необходима е обикновена лампа с нажежаема жичка (200-250 W), която трябва да се свърже към изходните клеми на устройството (X3, X4). След това чрез завъртане на потенциометъра (R5) напрежението върху маркираните клеми се довежда до ниво 220-225 V.

Изключете AVR, изключете лампата с нажежаема жичка и включете устройството с пълен товар (не повече от 2 kW).

След 15-20 минути работа изключете отново устройството и проверете температурата на радиатора на ключовия транзистор (IRF840). Ако нагряването на радиатора е значително (повече от 75º), трябва да се избере по-силен радиатор.

Радиатор на захранването

Направих ревизия и намерих няколко прости глави на указатели M68501 за този PSU. Прекарах половин ден в създаването на дисплей за него, но успях да го нарисувам и да го настроя до необходимите изходни напрежения.

Съпротивлението на използваната индикаторна глава и приложеният резистор са показани в прикачения файл на индикатора. Вмъквам предния панел на устройството, ако някой се нуждае от случай на ATX захранване за модификация, по-лесно е да пренаредите надписите и да добавите нещо, отколкото да изградите от нулата. Ако са необходими други напрежения, скалата може просто да се подкалибрира, това вече е по-лесно. Ето и завършения вид на регулираното захранване:

Фолиото е със самозалепващ се стикер от типа "бамбук". Индикаторът свети в зелено. Червеният светодиод "Внимание" показва, че защитата от претоварване е активна.

Електромеханични (серво) устройства

Мрежовото напрежение се регулира с помощта на плъзгач, който се движи по намотката. Едновременно се задействат различен брой намотки. Всички познаваме реостата от училище, а някои от нас може би са се сблъсквали с него в часовете по физика.

Мощен регулатор на напрежение със собствените ви ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Електромеханичният регулатор на напрежение работи на подобен принцип. Само че плъзгачът не се премества ръчно, а с помощта на електромотор, наречен сервозадвижване. Познаването на структурата на тези устройства е задължително, ако искате да направите регулатор на напрежение 220V със собствените си ръце по схемата.

Електромеханичните устройства са изключително надеждни и осигуряват плавно регулиране на напрежението. Характерни предимства:

  • Стабилизаторите работят при всяко натоварване.
  • Срокът на експлоатация е значително по-дълъг от този на други еквиваленти.
  • Достъпна цена (наполовина на цената на електронните устройства)

За съжаление, всички предимства имат и недостатъци:

  • Заради механичното устройство забавянето на реакцията е много забележимо.
  • В тези устройства се използват въглеродни контакти, които с течение на времето се износват по естествен начин.
  • Наличието на работен шум, макар и слабо чуваем.
  • Малкият работен диапазон от 140-260 V.

Заслужава да се отбележи, че за разлика от инверторния регулатор на напрежение 220V (собствените ръце на схемата могат да бъдат направени въпреки очевидната сложност), все още има трансформатор. Принципът на работа е, че напрежението се анализира от електронния блок за управление. Ако забележи значителни отклонения от номиналната стойност, той изпраща команда за преместване на плъзгача.

Токът се регулира чрез свързване на повече навивки на трансформатора. В AVR е предвидено реле, в случай че устройството не реагира навреме на прекомерно пренапрежение.

Как да използвате AVR

Доказано е, че използването на AVR е много по-лесно от използването на традиционен статив. Жиропланът е винаги готов за употреба поради липсата на характерните за стедикамите затихващи трептения.

Операторите трябва само да стиснат здраво дръжката, за да ускорят, и да я освободят веднага щом скоростта се стабилизира и траекторията е права.

Теглото на балансираната конструкция улеснява усещането за позицията на фотоапарата спрямо хоризонта чрез усещането на ръкохватката. Именно за по-добро тактилно усещане, ръкохватката е по-далеч от центъра на тежестта на системата, отколкото при професионалните видеокамери.

Инверторна технология

Отличителна черта на тези устройства е липсата на трансформатор в конструкцията на уреда. Напрежението обаче се регулира електронно, така че той принадлежи към предишния тип, но е един вид отделен клас.

Ако има желание да се направи домашен стабилизатор на напрежение 220V, чиято схема не е трудно да се получи, по-добре е да се избере технологията на инвертора. В края на краищата принципът на работа е интересен. Инверторните стабилизатори са оборудвани с двойни филтри, които позволяват да се минимизират отклоненията на напрежението от номиналната му стойност в рамките на 0,5%. Токът, който влиза в устройството, се преобразува в постоянно напрежение, преминава през цялото устройство и преди изхода отново приема предишната си форма.

Снимки на захранващи блокове със собствени ръце

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените ви ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените ви ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените ви ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените ви ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените ви ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Препоръчваме също така да видите:

  • Вентилатор със собствените си ръце
  • Примамка със собствените ни ръце
  • Roll-up порта със собствените си ръце
  • Ремонт на компютри с ръце
  • Ръчно изработен струг за дърво
  • Работни плотове със собствените си ръце
  • Ръчно изработени греди
  • Ръчно изработена лампа
  • Котел със собствените си ръце
  • Климатична система Handmade
  • Ръчно изработено отопление
  • Воден филтър с ръце
  • Как да си направим нож със собствените си ръце
  • Сигнален усилвател с ръце
  • Ремонт на телевизори с ръцете си
  • Зарядно устройство за батерия с ръцете си
  • Точково заваряване с ръце
  • Генератор на дим с ръце
  • Метален детектор с ръце
  • Ремонт на перална машина с ръце
  • Ремонт на хладилник с ръцете си
  • Ръцете направиха антена
  • Ремонт на велосипеди с ръцете си
  • Ръчно изработена машина за заваряване
  • Студено коване с ръце
  • Огъвачът с ръце
  • Комин с ръцете си
  • Със собствените си ръце заземяваме
  • Рафтове със собствените си ръце
  • Ръчно изработено осветително тяло
  • Ръчно изработени щори
  • LED лента с ръцете си
  • Изравнител със собствените си ръце
  • Смяна на ангренажния ремък със собствени ръце
  • Ръчно изработена лодка
  • Как да си направим помпа със собствените си ръце
  • Компресор със собствени ръце
  • Ръчно изработен звуков усилвател
  • Рибарник със собствените си ръце
  • Пробивна машина със собствените си ръце

Тунинг стъпка по стъпка

Направеното със собствените ни ръце лабораторно захранване трябва да се включи стъпка по стъпка. Първоначалното стартиране се извършва при изключени LM301 и транзистори. След това се проверява функцията за регулиране на напрежението чрез регулатора P3.

Мощен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Ако напрежението се регулира добре, тогава транзисторите се включват във веригата. Работата им тогава е добра, когато няколко резистора R7,R8 започнат да балансират емитерната верига. Необходими са ви такива резистори, така че съпротивлението им да е възможно най-ниско. Токът трябва да е достатъчен, в противен случай ще има различни стойности в T1 и T2.

Прочетете също:  Хладилници Vestfrost: прегледи, преглед на 5 популярни модела + какво да търсите преди покупка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Възможно е да е грешна и връзката на кондензатора C2. След проверка и отстраняване на инсталационните дефекти е възможно да се свърже захранването към извод 7 на LM301. Допустимо е това да става от изхода на захранването.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

На последните етапи P1 се регулира така, че да може да работи при максималния работен ток на захранващия блок. Не е трудно да се регулира лабораторно захранване с регулиране на напрежението. В този случай е по-добре да проверите два пъти монтажа на частите, отколкото да се получи късо съединение, последвано от подмяна на елемент.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Видове регулатори на напрежение

В зависимост от капацитета на натоварване в мрежата и други експлоатационни условия се използват различни модели стабилизатори:

Ферорезонансните стабилизатори се смятат за най-простите, тъй като използват принципа на магнитния резонанс. Схемата се състои само от два дросела и един кондензатор. Външно той прилича на нормален трансформатор с първична и вторична намотка върху дроселите. Такива стабилизатори имат голямо тегло и размери, така че почти не се използват за домакински уреди. Поради високата си скорост тези устройства се използват за медицинско оборудване;

Схема на ферорезонансен регулатор на напрежение

Сервостабилизаторите осигуряват регулиране на напрежението чрез автотрансформатор, чийто реостат се управлява от сервозадвижване, което получава сигнали от сензор за следене на напрежението. Електромеханичните модели могат да се справят с големи натоварвания, но имат ниска скорост на реакция. Релейният регулатор на напрежение има секционна конструкция на вторичната намотка, стабилизирането на напрежението се извършва от група релета, чиито сигнали за затваряне и отваряне на контактите идват от контролното табло. По този начин се свързват желаните секции на вторичната намотка, за да се поддържа изходното напрежение в рамките на зададените стойности. Скоростта на регулиране е бърза, но точността на настройката на напрежението е ниска;

Пример за сглобка на релеен регулатор на напрежение

Електронните стабилизатори работят на същия принцип като релейните стабилизатори, но вместо релета се използват тиристори, симистори или полеви транзистори за изправяне на съответната мощност в зависимост от тока на товара. Това значително увеличава скоростта на превключване на вторичните секции. Съществуват варианти на схеми без трансформатор, всички възли са изработени от полупроводникови елементи;

Вариант на електронна регулаторна схема

Регулаторите на напрежение с двойно преобразуване извършват регулиране на принципа на инвертора. Тези модели преобразуват променливото напрежение в постоянно, а след това обратно в променливо, като изходът на инвертора се формира 220 V.

Вариант на схема на инверторен регулатор на напрежение

Инверторната верига не преобразува мрежовото напрежение. Инверторът на постоянно към променливо напрежение генерира 220 VAC на изхода при всяко входно напрежение. Тези стабилизатори съчетават висока скорост на реагиране и точност на задаване на напрежението, но имат висока цена в сравнение с разгледаните по-горе варианти.

Автоматични стабилизатори "Ligao 220V"

За алармените системи е необходим стабилизатор на напрежение 220 V. Схемата му се основава на работата на тиристори. Тези елементи се използват изключително в полупроводникови схеми. Към днешна дата има доста видове тиристори. Според степента на защита те се разделят на статични и динамични видове. Първият тип се използва с различни източници на захранване. Динамичните тиристори, от друга страна, имат свой собствен лимит.

В случая на регулатор на напрежение (схемата по-долу) има активен елемент. Той е предназначен основно за правилното функциониране на регулатора. Това е набор от контакти, които могат да бъдат свързани помежду си. Това е за увеличаване или намаляване на граничната честота в системата. Други модели могат да имат повече от един тиристор. Те са свързани помежду си с помощта на катоди. В резултат на това ефективността на устройството може да се повиши значително.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Тънкостите на регулирането

Регулатор на напрежението е необходим при следните условия:

  • Напреженията на променлив и постоянен ток трябва да се регулират.
  • Възможност за регулиране на напрежението върху товара.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Всеки от изброените елементи определя различен набор от радиокомпоненти във веригата. Но най-простият регулатор на напрежение се основава на променлив резистор. Регулирането на променливото напрежение не води до изкривявания. С помощта на променлив резистор е възможно да се регулира и постоянният ток.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените ви ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Стабилизаторите се използват, за да поддържат напрежението и тока на товара на определена стойност. Изходното напрежение се проверява спрямо правилната стойност и регулаторът се възстановява автоматично, ако настъпят малки промени в зададената стойност.

Мощен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Можете да намерите много инструкции стъпка по стъпка за това как да си направите регулатор на напрежението. Но най-простият и ясен вариант е устройство на интегрални схеми. Удобните продукти могат да захранват светодиоди и други осветителни системи в автомобила. Мрежовият регулатор изисква понижаващ преобразувател, а към входа трябва да се свърже изправител.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Много често товарът може да има различни параметри, така че в такива случаи са необходими специални регулатори на напрежение. Те могат да работят в няколко режима.

За всички електронни устройства е важно да се осигури стабилно напрежение. Те имат нелинейни компоненти, вградени в електрическата верига.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Мощен регулатор на напрежение със собствените ви ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Има регулатор на напрежение, базиран на тиристор. Това е много мощен полупроводник, който се използва в приложения за преобразуватели с висока мощност. Благодарение на специфичното си управление той се използва за превключване на "AC".

Мощен регулатор на напрежение със собствените си ръце: схеми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Разнообразие от 12V стабилизатори

Такива устройства могат да бъдат монтирани на транзистори или на интегрални схеми. Тяхната задача е да осигурят стойността на номиналното напрежение Vnom в правилните граници, въпреки колебанията на входните параметри. Най-често използваните вериги са

  • линейни;
  • импулс.

Схемата за линейна стабилизация представлява прост делител на напрежение. Начинът, по който работи, е, че когато едното "рамо" се захранва с Uin, съпротивлението на другото "рамо" се променя. По този начин Uout се поддържа в определените граници.

Важно: При тази схема, ако има големи разлики между входни и изходни напрежения Ефективността ще намалее (част от енергията ще се превърне в топлина) и е необходим радиатор. Стабилизирането на импулсите се контролира от ШИМ контролер. Той управлява продължителността на токовите импулси с помощта на превключвател.

Контролерът сравнява стойността на референтното (зададеното) напрежение с изходното напрежение. Входното напрежение се подава към превключвателя, който чрез отваряне и затваряне подава получените импулси през филтър (кондензатор или дросел) към товара.

По този начин се регулира продължителността на токовите импулси чрез управление на превключвателя. Контролерът сравнява стойността на референтното (зададеното) напрежение с изходното напрежение. Входното напрежение се подава към превключвателя, който чрез отваряне и затваряне подава получените импулси през филтър (кондензатор или дросел) към товара.

Импулсното регулиране се контролира от PWM контролер. Той управлява продължителността на токовите импулси с помощта на превключвател. Контролерът сравнява еталонното напрежение с изходното напрежение. Входното напрежение се подава към превключвателя, който чрез отваряне и затваряне подава получените импулси през филтър (кондензатор или дросел) към товара.

За информация. Импулсните регулатори на напрежение (SN) имат висока ефективност, изискват по-малко разсейване на топлина, но електрическите импулси по време на работа пречат на електронните устройства. Самостоятелното сглобяване на такива вериги е свързано със значителни трудности.

Класически регулатор

Такова устройство се състои от трансформатор, токоизправител, филтри и стабилизатор. Стабилизирането обикновено се осъществява с помощта на стабилизиращи диоди и транзистори.

Основната операция се извършва от стабилитрон. Това е вид диод, който се свързва към веригата в обратна полярност. Режимът му на работа е режим на разбиване. Принцип на работа на класически CH:

  • Елементът е в затворено състояние, когато към стабилитрона се подава Uin < 12 V;
  • Когато към елемента се подаде Uin > 12 V, той се отваря и поддържа посоченото напрежение постоянно.

Предупреждение! Прилагането на Uin > 12 Vdc, надвишаващо максималните стойности, определени за конкретния тип AVR, ще доведе до повреда на AVR. Схематична схема на класически линеен CH. Схематична схема на класически линеен CH

Схематична схема на класически линеен CH

Прочетете също:  Как да свържете апартамент със собствените си ръце от разпределително табло: основни схеми и правила + стъпки за инсталиране

Интегриран регулатор

Всички елементи на такива устройства са разположени върху силициев кристал, а сглобката е затворена в интегрална схема (ИС). Те се основават на два вида интегрални схеми: полупроводникови и хибридно-филмови. Първите имат твърдотелни компоненти, а вторите са изработени от филми.

Основната точка! Тези компоненти имат само три изхода: вход, изход и регулиране. Такава интегрална схема може да произвежда стабилно напрежение от 12 V при Uin = 26-30 V и ток до 1 А без допълнителни тръби.

Схемата CH на IC

↑ Програма

Програмата е написана на езика SI (mikroC PRO за PIC), разделена е на блокове и е снабдена с коментари. Кодът използва директно измерване на променливото напрежение от микропроцесора, за да опрости схемата. Използваният микропроцесор е PIC16F676. Програмен блок нула изчаква настъпването на нулево понижение При това понижение или се измерва променливото напрежение, или релето започва да превключва.Програмен блок izm_U измерва амплитудите на периодите на отрицателната и положителната полувълна

Стойностите на измерванията се оценяват в главната програма и ако е необходимо, релетата се превключват и превключват в съответствие с необходимите закъснения, записани за всяка група релета. R2on, R2off, R1on и R1off. Бит 5 на порт С се използва в софтуера за подаване на синхронизиращ импулс към осцилоскопа, за да могат да се прегледат резултатите от експеримента.

Модели с променлив ток

Регулаторът за променлив ток се различава по това, че тиристорите се използват само в триоден тип. От друга страна, стандартно се използват транзистори от типа "полеви ефект". Кондензаторите се използват във веригата само с цел стабилизация. Високочестотни филтри могат да се намерят в този тип устройства, но се срещат рядко. Проблемите с високата температура в моделите се решават с помощта на импулсния преобразувател. Той се монтира в системата зад модулатора. Нискочестотните филтри се използват в регулатори с напрежение до 5 V. Катодният контрол в устройството се постига чрез потискане на входното напрежение.

Мрежовият ток се стабилизира по плавен начин. За да се справят с високи натоварвания, в някои случаи се използват стабилизатори в обратна посока. Те са свързани с транзисторите с помощта на дросел. В този случай токовият регулатор трябва да може да се справи с максимално натоварване от 7 A. В същото време нивото на граничното съпротивление в системата не трябва да надвишава 9 ома. В този случай можете да се надявате на бърз процес на преобразуване.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Особености на монтажа на устройство за изравняване на напрежението

Чипът за стабилизиране на тока е монтиран върху радиатор, например алуминиева плоча. Дебелината му трябва да е поне 15 кв. см.

За симисторите е необходим и радиатор с охлаждаща повърхност. За всички 7 елемента е достатъчен един радиатор с площ най-малко 16 кв.дм.

За да работи преобразувателят на променливо напрежение, който правим, се нуждаем от микроконтролер. KR1554LP5 е отличен микроконтролер.

Вече знаете, че във веригата има 9 мигащи диода. Всички те са разположени върху него така, че да попаднат в отворите, които се намират на предния панел на устройството. А ако корпусът на стабилизатора не позволява поставянето им както на схемата, можете да го модифицирате така, че светодиодите да излизат от удобната за вас страна.

Вече знаете как да си направите регулатор на напрежение 220 V. Ако и преди ви се е налагало да правите нещо подобно, тази работа няма да ви се стори трудна. В резултат на това ще можете да спестите няколко хиляди рубли при закупуването на стабилизатор с промишлена якост.

Кой регулатор на напрежение е по-добър: реле или симистор?

Триаковите устройства се характеризират с малък корпус, а степента на компактност на тези устройства е напълно сравнима с електромеханичните и релейните модели. Средната цена на симистора е почти два до три пъти по-висока от тази на висококачествено реле.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Релеен стабилизатор Resanta 10000/1-ts

Въпреки отличната скорост на превключване и наличието на значителен интервал на входните напрежения, всяко релейно устройство е шумно при работа и се характеризира с ниска точност.

Наред с други неща, всички релейни регулатори имат известни ограничения по отношение на нивото на мощност, което се дължи на невъзможността на контактите да комутират много високи токове.

Обмисляте дали да включите дневно-нощен брояч? Прочетете статия за това дали двойните тарифи са полезни.

Как да сглобите LED фенер със собствените си ръце е описано в тази статия.

Най-перспективният тип електронни стабилизатори сега се представлява от съвременни устройства, които функционират при двойно преобразуване на мрежовото напрежение.

Освен високата цена, тези устройства нямат сериозни недостатъци. Ето защо при избора на стабилизиращо устройство, ако цената не е решаващ фактор, е препоръчително да се отдаде предпочитание на напълно сглобени устройства, използващи качествени полупроводници.

Инверторни стабилизатори

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции стъпка по стъпка за сглобяванеСъвременни инверторни стабилизатори Stihl серия "Instab". Това е най-младият тип стабилизатори - серийното им производство започва в края на 2000 г. Иновативният дизайн и характеристиките, недостъпни за модели с други топологии, превръщат тези устройства в пробив в стабилизирането на електрическата енергия.

Конструкция и принцип на действие.

Принципът на работа на тези устройства е подобен на този на on-line UPS и се основава на усъвършенствана технология за двойно преобразуване на енергията. Изправителят първо преобразува входното променливо напрежение в постоянно, което след това се съхранява в междинни кондензатори и се подава към инвертора, който го преобразува обратно в стабилизирано изходно променливо напрежение. Инверторните стабилизатори се различават съществено от релейните, тиристорните и електромеханичните по своята вътрешна структура. По-специално в тях липсва автотрансформатор и всякакви подвижни елементи, включително релета. Съответно стабилизаторите с двойно преобразуване са лишени от недостатъците, присъщи на трансформаторните модели.

Предимства.

Алгоритъмът на работа на тази група устройства елиминира предаването на всякакви външни смущения към изхода, което осигурява пълна защита срещу повечето проблеми със захранването и гарантира захранването на товара с напрежение с идеално синусоидална форма на вълната със стойност, максимално близка до номиналната (точност ± 2 %). Освен това инверторната топология елиминира всички недостатъци на други принципи за стабилизиране на електрическата енергия и осигурява на моделите, реализирани на нейна основа, уникално бърза реакция - стабилизаторът реагира на промените във входния сигнал мигновено, без времеви закъснения (0 ms)!

Други важни предимства на инверторните стабилизатори:

  • най-широките възможни граници на работното напрежение - от 90 V до 310 V, като в целия този диапазон се поддържа перфектна синусоидална изходна вълна;
  • Непрекъснато безстепенно регулиране на напрежението - елиминира редица неприятни ефекти, свързани със стабилизирането на праговете на превключване при електронните (релейни и полупроводникови) модели;
  • Без автотрансформатор и без подвижни механични контакти - увеличава се експлоатационният живот и се намалява теглото на продукта;
  • Наличието на входни и изходни високочестотни филтри - ефективно потискат възникващите смущения (не присъстват във всички модели, характерни са по-специално за продуктите на Stihl Group - водещ производител на инверторни стабилизатори).

Съществува основателен въпрос - имат ли инверторните устройства недостатъци? Единственият и в същото време спорен недостатък е по-високата цена. Но като се имат предвид техническите изисквания на съвременните домакински уреди и същевременно продължаващата тенденция на колебания на мрежовото напрежение, днес инверторните стабилизатори са икономически най-обоснованият вариант за постоянна употреба както в частни домове и вили, така и в промишлени обекти. Те гарантират стабилно и правилно функциониране на скъпи домакински уреди и чувствителни електронни устройства при всяко качество на захранващата мрежа.

Мощен автоматичен регулатор на напрежението със собствените си ръце: схематични диаграми + инструкции за сглобяване стъпка по стъпка

Фигура 4 - Схема на инверторен регулатор на напрежение

Прочетете повече по тази тема по-долу:

Инверторни регулатори на напрежение Stihl. Обхват на модела.

Рейтинг
Сайт за водопроводни услуги
Забележки: 1
  1. Борис

    Много интересна и информативна статия!

Съветваме ви да прочетете

Къде да напълним праха в пералната машина и колко прах да сложим