Стабилизатор напряжения для дома своими руками схема: схема + инструктаж по сборке

Стабилизатор напряжения 220в для дома своими руками схема

Бытовые устройства чувствительны к скачкам напряжения, быстрее подлежат износу, и появляются неисправности. В электрической сети напряжение часто изменяется, снижается, либо возрастает. Это взаимосвязано с отдаленностью источника энергии и некачественной линии питания.

Чтобы подключать приборы к устойчивому питанию, в жилых помещениях применяют стабилизаторы напряжения. На его выходе напряжение обладает стабильными свойствами. Стабилизатор можно приобрести в торговой сети, однако такой прибор можно изготовить своими руками.

Имеются допуски на изменение напряжения не более 10% от номинального значения (220 В). Это отклонение должно быть соблюдено как в большую сторону, так и в меньшую. Но идеальной электрической сети не бывает, и величина напряжения в сети часто меняется, усугубляя тем самым работу подключенных к ней устройств.

Электрические приборы отрицательно реагируют на такие капризы сети и могут быстро выйти из строя, потеряв при этом свои заложенные функции. Чтобы избежать таких последствий, люди применяют самодельные приборы под названием стабилизаторы напряжения. Эффективным стабилизатором стал прибор, выполненный на симисторах. Как сделать стабилизатор напряжения своими руками мы и рассмотрим.

Характеристика стабилизатора

Это устройство стабилизации не будет иметь повышенную чувствительность к изменениям напряжения, подающегося по общей линии. Сглаживание напряжения будет производиться в том случае, если на входе напряжение будет находиться в пределах от 130 до 270 вольт.

Включенные в сеть устройства будут питаться напряжением, имеющим величину от 205 до 230 вольт. От такого прибора можно будет питать электрические устройства, суммарная мощность которых до 6 кВт. Стабилизатор будет производить переключение нагрузки потребителя за 10 мс.

Устройство стабилизатора

Схема устройства стабилизации.

Стабилизатор напряжения по указанной схеме имеет в своем составе следующие части:

  1. Питающий блок, в который входят емкости С2, С5, компаратор, трансформатор, теплоэлектрический диод.
  2. Узел, задерживающий подключение нагрузки потребителя, и состоящий из сопротивлений, транзисторов, емкости.
  3. Выпрямительного моста, измеряющего амплитуду напряжения. Выпрямитель состоит из емкости, диода, стабилитрона, нескольких делителей.
  4. Компаратора напряжения. Его составными частями являются сопротивления и компараторы.
  5. Логического контроллера на микросхемах.
  6. Усилителей, на транзисторах VТ4-12, резисторов, ограничивающих ток.
  7. Светодиодов в качестве индикаторов.
  8. Оптитронных ключей. Каждый из ник снабжается симисторами и резисторами, а также оптосимисторами.
  9. Электрического автомата, либо предохранителя.
  10. Автотрансформатора.

Принцип действия

Рассмотрим, как функционирует стабилизатор напряжения, выполненный своими руками.

После подключения питания емкость С1 находится в состоянии разряда, транзистор VТ1 открытый, а VТ2 закрытый. VТ3 транзистор также остается закрытым. Через него поступает ток на все светодиоды и оптитрон на основе симисторов.

Так как этот транзистор пребывает в закрытом состоянии, то светодиоды не горят, а каждый симистор закрыт, нагрузка выключена. В этот момент ток поступает через сопротивление R1 и приходит на С1. Дальше конденсатор начинает заряжаться.

Диапазон выдержки идет три секунды. За этот период производятся все процессы перехода. После их окончания срабатывает триггер Шмитта на основе транзисторов VТ1 и VТ2. После этого открывается 3-й транзистор и подключается нагрузка.

Напряжение, выходящее с 3-й обмотки Т1, выравнивается диодом VD2 и емкостью С2. Далее ток поступает на делитель на сопротивлениях R13-14. Из сопротивления R14, напряжение, величина которого прямо зависит от величины напряжения, включена в каждый неинвертирующий компараторный вход.

Число компараторов становится равным 8. Они все выполнены на микросхемах DА2 и DА3. В то же время на инвертируемый вход компараторов подходит постоянный ток, подающийся с помощью делителей R15-23. Дальше вступает в действие контроллер, осуществляющий прием входного сигнала каждого компаратора.

Стабилизатор напряжения и его особенности

Когда напряжение входа становится меньше 130 вольт, то на выходах компараторов появляется логический уровень малого размера. В этот момент транзистор VТ4 находится в открытом виде, первый светодиод мигает. Эта индикация сообщает о наличии низкого напряжения, что означает невозможность выполнения регулируемым стабилизатором своих функций.

Все симисторы закрытии и нагрузка отключена. Когда напряжение находится в пределах 130-150 вольт, то сигналы 1 и А имеют свойства высокого значения логического уровня. Такой уровень имеет низкое значение. В таком случае транзистор VТ5 открывается, и начинает сигнализировать второй светодиод.

Оптосимистор U1.2 открывается, так же, как и симистор VS2. Через симистор будет протекать нагрузочный ток. Затем нагрузка зайдет в верхний вывод катушки автотрансформатора Т2.

Если напряжение входа 150 – 170 В, то сигналы 2, 1 и В имеют повышенное значение логического уровня. Другие сигналы имеют низкий уровень. При таком напряжении входа транзистор VТ6 открывается, 3-й светодиод включается. В этот момент 2-й симистор открывается и ток поступает на второй вывод катушки Т2, являющийся 2-м сверху.

Собранный самостоятельно стабилизатор напряжения на 220 вольт будет соединять обмотки 2-го трансформатора, если уровень напряжения входа достигнет соответственно: 190, 210, 230, 250 вольт. Чтобы сделать такой стабилизатор, необходима печатная плата 115 х 90 мм, изготовленная из фольгированного стеклотекстолита.

Изображение платы можно отпечатать на принтере. Затем с помощью утюга переносят это изображение на плату.

Изготовление трансформаторов

Изготовить трансформаторы Т1 и Т2 можно самостоятельно. Для Т1, мощность которого 3 кВт, необходимо применить магнитопровод с поперечным сечением 1,87 см2, и 3 провода ПЭВ – 2. 1-й провод диаметром 0,064 мм. Им наматывают первую катушку, с количеством витков 8669. Другие 2 провода применяются для образования остальных обмоток. Провода на них должны быть одного диаметра 0,185 мм, с числом витков 522.

Чтобы не изготавливать самому такие трансформаторы, можно применить готовые варианты ТПК – 2 – 2 х 12 В, соединенные последовательно.

Чтобы изготовить трансформатор Т2 на 6 кВт, применяют магнитопровод тороидальной формы. Обмотку наматывают проводом ПЭВ – 2 с числом витков 455. На трансформаторе необходимо вывести 7 отводов. Первые 3 из них наматываются проводом 3 мм. Остальные 4 отвода наматываются шинами сечением 18 мм2. С таким сечением провода трансформатор не нагреется.

Отводы выполняют на таких витках: 203, 232, 266, 305, 348 и 398. Витки считают с нижнего отвода. В этом случае электрический ток сети должен поступать по отводу 266 витка.

Детали и материалы

Остальные элементы и детали стабилизатора для самостоятельной сборки приобретаются в торговой сети. Перечислим их перечень:

  1. Симисторы (отптроны) МОС 3041 – 7 шт.
  2. Симисторы ВТА 41 – 800 В – 7 шт.
  3. КР 1158 ЕН 6А (DА1) стабилизатор.
  4. Компаратор LМ 339 N (для DА2 и DА3) – 2 шт.
  5. Диоды DF 005 М (для VD2 и VD1) – 2 шт.
  6. Резисторы проволочные СП 5 или СП 3 (для R13, R14 и R25) – 3 шт.
  7. Резисторы С2 – 23, с допуском 1% – 7 шт.
  8. Резисторы любого номинала с допуском 5% – 30 шт.
  9. Резисторы токоограничивающие – 7 шт, для пропускания ими тока 16 миллиампер (для R 41 – 47) – 7 шт.
  10. Конденсаторы электролитические – 4 шт (для С5 – 1).
  11. Конденсаторы пленочные (С4 – 8).
  12. Выключатель, оснащенный предохранителем.

Оптроны МОС 3041 заменяются на МОС 3061. КР 1158 ЕН 6А стабилизатор можно менять на КП 1158 ЕН 6Б. Компаратор К 1401 СА 1 можно установить в качестве аналога LM 339 N. Вместо диодов можно использовать КЦ 407 А.

Микросхему КР 1158 ЕН 6А надо устанавливать на теплоотвод. Для его изготовления применяют алюминиевую пластинку 15 см2. Также на него необходимо установить симисторы. Для симисторов допускается применять общий теплоотвод. Площадь поверхности должна превышать 1600 см2. Стабилизатор необходимо снабдить микросхемой КР 1554 ЛП 5, выступающей в качестве микроконтроллера. Девять светодиодов располагаются так, что попадают в отверстия на панели прибора спереди.

Если устройство корпуса не дает установить их таким образом, как на схеме, то их размещают на другой стороне, где расположены печатные дорожки. Светодиоды необходимо устанавливать мигающего типа, но можно монтировать и немигающие диоды, при условии, что они будут светиться ярким красным светом. Для таких целей применяют АЛ 307 КМ или L 1543 SRC – Е.

Можно выполнить сборку более простых исполнений приборов, но они будут иметь определенными особенностями.

Достоинства и недостатки, отличия от заводских моделей

Если перечислять достоинства стабилизаторов, изготовленных самостоятельно, то основным достоинством является низкая стоимость. Производители приборов часто завышают цены, а своя сборка в любом случае обойдется меньшей стоимостью.

Другим преимуществом можно определить такой фактор, как возможность простого ремонта своими руками устройства, Ведь кто, если не вы знаете лучше устройство, собранное своими руками.

В случае поломки хозяин прибора сразу найдет неисправный элемент и заменит его на новый. Простая замена деталей создается таким фактором, что все детали приобретались в магазине, поэтому их можно будет легко снова купить в любом магазине.

Недостатком самостоятельно собранного стабилизатора напряжения необходимо выделить его сложную настройку.

Простейший стабилизатор напряжения своими руками

Рассмотрим, каким образом можно изготовить самостоятельно стабилизатор на 220 вольт собственными руками, имея под рукой несколько простых деталей. Если в вашей электрической сети напряжение значительно снижено, то такой прибор подойдет вам как нельзя кстати. Чтобы его изготовить, понадобится готовый трансформатор, и несколько простых деталей. Лучше взять такой пример прибора себе на заметку, так как получается неплохое устройство, обладающее достаточной мощностью, например, для микроволновки.

Для холодильников и различных других бытовых устройств понижение напряжения сети очень вредно, больше чем повышение. Если поднять величину напряжения сети, применяя автотрансформатор, то во время уменьшения напряжения сети на выходе прибора напряжение будет нормальной величины. А если в сети напряжение станет в норме, то на выходе мы получим повышенное значение напряжения. Например, возьмем трансформатор на 24 В. При напряжении на линии 190 В на выходе устройства получится 210 В, при значении сети 220 В на выходе получится 244 В. Это вполне допустимо и нормально для работы бытовых устройств.

Для изготовления нам понадобится основная деталь – это простой трансформатор, но не электронный. Его можно найти готовый, либо изменить данные на уже имеющемся трансформаторе, например, от сломанного телевизора. Трансформатор будем соединять по схеме автотрансформатора. Напряжение на выходе будет получаться примерно на 11% выше напряжения сети.

При этом нужно соблюдать осторожность, так как во время значительного перепада напряжения в сети в большую сторону, на выходе устройства получится напряжение, которое значительно превышает допустимую величину.

Автотрансформатор будет добавлять к напряжению линии сети всего 11%. Это значит, что мощность автотрансформатора берется также на 11% от мощности потребителя. Например, мощность микроволновки равна 700 Вт, значит трансформатор берем 80 Вт. Но лучше брать мощность с запасом.

Регулятор SA1 дает возможность, если нужно, подсоединять нагрузку потребителя без автотрансформатора. Конечно, это не полноценный стабилизатор, но зато для его изготовления не требуется больших вложений и много времени.

Схема мощного стабилизатора напряжения 220в своими руками. Стабилизатор напряжения — как все сделать своими руками. Видео. Преимущества и недостатки перед фабричными

Подборка радиолюбительских схем и конструкций стабилизаторов напряжения собранных своими руками. Часть схем рассматривают стабилизатор без защиты от КЗ в нагрузке, в других заложена возможность плавного регулирования напряжения от 0 до 20 Вольт. Ну а отличительной чертой отдельных схемы является возможность защиты от короткого замыкания в нагрузке.

5 очень простых схем в основном собранных на транзисторах, одна из них, с защитой от КЗ

Очень часто бывает когда для питания вашей новодельной электронной самоделки требуется стабильное напряжение, которое не меняется от нагрузки, например, 5 Вольт или 12 Вольт для питания автомагнитолы. И чтобы сильно не заморачиваться с конструированием самодельного блока питания на транзисторах, используются так называемые микросхемы стабилизаторы напряжения. На выходе такого элемента мы получим напряжение, на которое спроектирован этот прибор

Многие радиолюбители уже неоднократно собирали схемы стабилизаторов напряжения на специализированных микросхемах серий 78хх, 78Мхх, 78Lxx. Например, на микросхеме KIA7805 можно собрать самодельную схему рассчитаную на выходное напряжение +5 В и максимальный ток нагрузки 1 А. Но мало кто знает, что имеются узко специализированный микросхемы серии 78Rxx, которые сочитают в себе стабилизаторы напряжения положительной полярности с малым напряжением насыщения, которое не превышает 0, 5 В при токе нагрузки 1 А. Одну из этих схем мы и рассмотрим более подробно.

Регулируемый трехвыводной стабилизатор положительного напряжения LM317 обеспечивает ток нагрузки 100 мА в диапазоне выходного напряжения от 1.2 до 37 В. Стабилизатор очень удобен в применении и требуют только два внешних резистора для обеспечения выходного напряжения. Кроме того, нестабильность по напряжению и току нагрузки у стабилизатора LM317L имеет лучшие показателями, чем у традиционных стабилизаторов с фиксированным значением выходного напряжения.

Для стабилизации напряжения постоянного тока достаточно большой мощности в числе других применяются компенсационные стабилизаторы непрерывного действия. Принцип действия такого стабилизатора заключается в поддержании выходного напряжения на заданном уровне за счет изменения падения напряжения на регулирующем элементе. При этом величина управляющего сигнала, поступающего на регулирующий элемент, зависит от разницы между заданным и выходным напряжениями стабилизатора.

При стационарной эксплуатации аппаратуры, CD и аудиоплейеров возникают проблемы с БП. Большинство блоков питания, выпускаемых серийно отечественным производителем, (если быть точным) практически все не могут удовлетворить потребителя, так как содержат упрощенные схемы. Если говорить об импортных китайских
и им подобных блоках питания, то они, вообще, представляют интересный набор деталей «купи и выброси». Эти и многие другие проблемы заставляют радиолюбителейно изготовлять блоки питания. Но и на этом этапе любители сталкиваются с проблемой выбора: конструкций опубликовано множество, но не все хорошо работают. Данная радиолюбительская разработка представлена как вариант нетрадиционного включения операционного усиителя, ранее опубликованного и вскоре забытого

Почти все радиолюбительские самоделки и конструкции имеют в своем составе стабилизированный источник питания. А если ваша конструкция работает от напряженияпять вольт, то лучшим вариантом будет использование трехвыводного интегрального стабилизатора 78L05

Стабилизатор напряжения на 220 вольт

В статье рассматривается возможность безразрывного переключения цепей переменного тока с помощью электромеханических реле. Показана возможность уменьшения эрозии контактов реле и, как следствие повышение долговечности и уменьшение помех от работы на примере стабилизатора напряжения сети для квартиры.

Идея

Встретил в интернете рекламу на сайте ООО «Прибор», г. Челябинск:
Стабилизаторы напряжения марки Селен, выпускаемые нашим предприятием, основаны на принципе ступенчатого регулирования напряжения путем безразрывного переключения обмоток автотрансформатора (патент на изобретение № 2356082). В качестве ключей используются мощные быстродействующие реле.

Приведены картинки переключений (слева «Селен», справа — с обычными характеристиками)

Меня эта информация заинтересовала, я вспомнил, что в кинопередвижке «Украина» тоже было безразрывное переключение напряжения – там, на время переключения между смежными контактами переключателя подключался проволочный резистор. Я стал искать в интернете, что-либо полезное по этому поводу. Ознакомиться с изобретением №2356082 я не смог.

Мне удалось найти статью «Типы стабилизаторов напряжения», где рассказывалось о возможности подключения диода к контактам реле в момент переключения. Идея заключается в том, чтобы в переменном напряжении произвести переключение во время положительного полупериода. При этом можно подключить диод параллельно контактам реле на время переключения.

Что дает такой способ? Переключение 220В меняется на переключение всего 20В, и так как нет разрыва тока нагрузки, то и практически нет дуги. Кроме того, при малых напряжениях дуга практически не возникает. Нет дуги – контакты не подгорают и не изнашиваются, надежность увеличивается в 10 и более раз. Долговечность контактов будет определяться только механическим износом, а он составляет 10 миллионов переключений.

На базе этой статьи были взяты самые обычные реле и измерены время отключения, время нахождения в разорванном состоянии и время включения. Во время измерений увидел на осциллографе дребезг контактов, который вызывал большое искрение и эрозию контактов, что резко уменьшает ресурс работы реле.

Для реализации и проверки этой идеи был собран релейный стабилизатор переменного тока мощностью 2 кВт, для питания квартиры. Вспомогательные реле подключают диод только на время переключения основного реле во время положительного полупериода. Оказалось, что реле имеют значительные времена задержки и дребезга, но, тем не менее операцию переключения удалось умесить в один полупериод.

Принципиальная схема

Состоит из автотрансформатора переключаемого как по входу, так и по выходу при помощи реле.
В схеме применено прямое измерение переменного напряжения микроконтроллером. Выходное напряжение через делитель R13, R14, R15, R16
поступает на вход микроконтроллера через конденсатор C10
.
Питание реле и микросхемы осуществляется через диод D3
и микросхему U1
. Кнопка SB1
совместно с резистором R1
служат для калибровки стабилизатора. Транзисторы Q1-Q4
– усилители для реле.
Реле Р1 и Р2 – основные, а реле Р1а и Р2а совместно с диодами D1 и D5 и замыкают цепь во время переключения основных реле. Для уменьшения времени отключения реле в усилителях реле, применены транзисторы BF422
и обмотки реле шунтированы диодами 1N4007
и диодами Зенера на 150 Вольт, включенными встречно.
Для уменьшения импульсных помех, попадающих из сети, на входе и выходе стабилизатора стоят конденсаторы C1 и C11.
Трехцветный светодиод индицирует уровни напряжения на входе стабилизатора: красный – низкое, зеленый – норма, синий – высокое.

Программа

Программа написана на языке СИ (mikroC PRO for PIC), разбита на блоки и снабжена комментариями. В программе применено прямое измерение переменного напряжения микроконтроллером, что позволило упростить схему. Микропроцессор применен PIC16F676
.
Блок программы zero
ожидает появление спадающего перехода через ноль
По этому перепаду происходит либо измерение величины переменного напряжения, либо начинается переключение реле.
Блок программы izm_U
измеряет амплитуды отрицательного и положительного полупериодов

В основной программе производиться обработка результатов измерений и если необходимо дается команда на переключение реле.
Для каждой группы реле написаны отдельные программы включения и выключения с учетом необходимых задержек R2on
, R2off
, R1on
и R1off
.
5-й бит порта C задействован в программе для подачи импульса синхронизации на осциллограф, чтобы можно было посмотреть на результаты эксперимента.

Технические характеристики

При изменении входного напряжения в пределах 195-245 Вольт выходное напряжение поддерживается с точностью 7%. При изменении входного напряжения в пределах 185-255 Вольт выходное напряжение поддерживается с точностью 10%
Выходной ток в длительном режиме 9 А.

Детали и конструкция

При сборке использован трансформатор ТПП 320-220-50
200 Вт. Обмотки его соединены на 240 Вольт, что позволило уменьшить ток холостого хода. Основные реле TIANBO HJQ-15F-1
, а вспомогательные LIMING JZC — 22F
.
Все детали установлены на печатной плате, закрепленной на трансформаторе. Диоды D1 и D5 должны выдерживать ток 30-50А в течение времени переключения (5-10 мсек).

Прибор повешен на стене и закрыт кожухом из жести

Настройка

Налаживание устройства заключается в проверке безобрывного переключения и установке номинального напряжения 220 Вольт с помощью построечного резистора R15 и кнопки SB1.
Необходимо подать на вход напряжение от ЛАТР»а через лампу накаливания мощностью 100 – 150 Вт, установить напряжение 220 Вольт и удерживая кнопку добиться зеленого свечения, вращая построечный резистор.
После этого кнопку отпустить, вольтметр подключить к выходу устройства и вращая ЛАТР проверить пороги переключения: нижний 207 Вольт и верхний 232 вольта. При этом лампа накаливания при переключениях не должна вспыхивать или светиться, что свидетельствует о правильной работе. Также работу безобрывного переключения можно увидеть на осциллографе, для этого надо подключить внешний запуск к порту RC5 и наблюдать выходное напряжение стабилизатора в, изменяя входное напряжение. В моменты переключений синусоида на выходе не должна разрываться.
При напряжении на выходе меньше 187V горит красный диод, а зеленый мигает.
При напряжении на выходе больше 242V горит синий диод, а зеленый мигает.

Стабилизатор работает у меня 3-й месяц и показал себя очень хорошо. До этого у меня работал стабилизатор предыдущей разработки . Он работал хорошо, но иногда в момент его переключения срабатывал источник бесперебойного питания компьютера. С новым стабилизатором эта проблема исчезла безвозвратно.

Учитывая, что в реле резко уменьшилась эрозия контактов (практически нет искрения), можно было бы в качестве основных использовать менее мощные реле (LIMING JZC — 22F).

Замеченные недостатки

Довольно сложно было подобрать в программе время задержки реле.
Для такого включения желательно применять более быстродействующие реле.

Выводы

a) Безобрывное переключение цепей переменного тока с помощью реле – вполне реальная и разрешимая задача.
b) Можно в качестве вспомогательного реле применить тиристор или симистор, тогда на реле не будет падения напряжения, а симистор за 10 мсек не успеет нагреться.
c) В таком режиме искрение контактов резко уменьшается, а долговечность возрастает, и уменьшаются помехи от переключений реле

Использованы источники

1. на сайте “Энергосбережение в Украине”
2. Официальный web-сайт предприятия ООО «Прибор», г. Челябинск
3. Даташиты на детали

Файлы

Схема, чертеж печатной платы и программа с прошивкой

🕗 12/08/12 ⚖️ 211,09 Kb ⇣ 165

Здравствуй, читатель!
Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель.
Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.

Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи — помоги мне!

Стабилизатор представ­ляет собой сетевой авто­трансформатор, отводы обмотки которого пере­ключаются автоматичес­ки в зависимости от величины напряжения в электросети.

Стабилизатор позво­ляет поддерживать вы­ходное напряжение на уровне 220V при измене­нии входного от 180 до 270 V. Точность стабили­зации 10V.

Принципиальную схему можно разделить на слаботоковую схему (или схему управления) и сильнотоковую (или схе­му автотрансформатора).

Схема управления пока­зана на рисунке 1. Роль измерителя напряжения возложена на поликомпараторную микросхему с линейной индикацией напряжения, — А1 (LM3914).

Сетевое напряжение поступает на первичную обмотку маломощного трансформатора Т1. У этого трансформатора есть две вторичные обмотки, по 12V на каждой, имеющие один общий вывод (или одна обмотка на 24V с отво­дом от середины).

Выпрямитель на диоде VD1 служит для получения питающего напряжения. Напряже­ние с конденсатора С1 поступает на цепь пита­ния микросхемы А1 и светодиодов оптопар Н1.1-Н9.1. А так же, он служит для получения образцовых стабильных напряжений мини­мальной и максимальной отметки шкалы. Для их получения используется параметрический стабилизатор на УЗ и Р1. Предельные значения измерения устанавливаются подстроечными резисторами R2 и R3 (резистором R2 — верхнее значение, резистором RЗ -нижнее).

Измеряемое напряжение берется с другой вторичной обмотки трансформатора Т1. Оно выпрямляется диодом VD2 и поступает на резистор R5. Именно по уровню постоянного напряжения на резисторе R5 производится оценка степени отклонения сетевого напря­жения от номинального значения. В процессе налаживания резистор R5 пред­варительно устанавливают в среднее положе­ние, а резистор RЗ в нижнее по схеме.

Затем, на первичную обмотку Т1 от автотрансфор­матора типа ЛАТР подают повышенное напряжение (около 270V) и резистором R2 выводят шкалу микросхемы на значение, при котором горит светодиод, подключенный к выводу 11 (временно вместо светодиодов оптопар можно подключить обычные свето-диоды). Затем входное переменное напря­жение уменьшают до 190V и резистором RЗ выводят шкалу на значение когда горит свето­диод, подключенный к выводу 18 А1.

Если вышеуказанные настройки сделать не удается, нужно подстроить немного R5 и повторить их снова. Так, путем последова­тельных приближений добиваются результата, когда изменению входного напряжения на 10V соответствует переключение выходов микро­схемы А1.

Всего получается девять пороговых значе­ний, — 270V, 260V, 250V, 240V, 230V, 220V, 210V, 200V, 190V.

Принципиальная схема автотрансформатора показана на рисунке 2. В его основе лежит переделанный трансформатор типа ЛАТР. Корпус трансформатора разбирают и удаляют ползунковый контакт, который служит для переключения отводов. Затем по результатам предварительных изме­рений напряжений от отводов делают выводы (от 180 до 260V с шагом в 10V), которые, в дальнейшем переключают при помощи симисторных ключей VS1-VS9, управляемых системой управления посредством оптопар Н1-Н9. Оптопары подключены так, что при снижении показания микросхемы А1 на одно деление (на 10V) происходит переключение на повышающий (на очередные 10V) отвод автотрансфор­матора. И наоборот, — увеличение пока­заний микросхемы А1 приводит к пере­ключению на понижающий отвод авто­трансформатора. Подбором сопротивления резистора R4 (рис. 1) устанавливают ток через светодиоды оптопар, при котором симис-торные ключи переключаются уверенно. Схема на транзисторах VТ1 и VT2 (рис. 1) служит для задержки включения нагрузки автотрансформатора на время, необходимое на завершение переход­ных процессов в схеме после включе­ния. Эта схема задерживает подключе­ние светодиодов оптопар к питанию.

Вместо микросхемы LM3914 нельзя использовать аналогичные микросхемы LM3915 или LM3916, из-за того, что они работают по логарифмическому закону, а здесь нужен линейный, как у LM3914. Трансформатор Т1 — малогабаритный китайский трансформатор типа TLG, на первичное напряжение 220V и два вто­ричных по 12V (12-0-12V) и ток 300mА. Можно использовать и другой аналогич­ный трансформатор.

Трансформатор Т2 можно сделать из ЛАТРа, как описано выше, или намотать его самостоятельно.

Содержание:


В электрических цепях постоянно возникает необходимость в стабилизации тех или иных параметров. С этой целью применяются специальные схемы управления и слежения за ними. Точность стабилизирующих действий зависит от так называемого эталона, с которым и сравнивается конкретный параметр, например, напряжение. То есть, когда значение параметра будет ниже эталона, схема стабилизатора напряжения включит управление и отдаст команду на его увеличение. В случае необходимости выполняется обратное действие — на уменьшение.

Данный принцип работы лежит в основе автоматического управления всеми известными устройствами и системами. Точно так же действуют и стабилизаторы напряжения, несмотря на разнообразие схем и элементов, используемых для их создания.

Схема стабилизатора напряжения 220в своими руками

При идеальной работе электрических сетей, значение напряжения должно изменяться не более чем на 10% от номинала в сторону увеличения или уменьшения. Однако на практике перепады напряжения достигают гораздо больших значений, что крайне отрицательно сказывается на электрооборудовании, вплоть до его выхода из строя.

Защититься от подобных неприятностей поможет специальное стабилизирующее оборудование. Однако из-за высокой стоимости, его применение в бытовых условиях во многих случаях экономически невыгодно. Наилучшим выходом из положения становится самодельный стабилизатор напряжения 220в, схема которого достаточно простая и недорогая.

За основу можно взять промышленную конструкцию, чтобы выяснить, из каких деталей она состоит. В состав каждого стабилизатора входят трансформатор, резисторы, конденсаторы, соединительные и подключающие кабели. Самым простым считается стабилизатор переменного напряжения, схема которого действует по принципу реостата, повышая или понижая сопротивление в соответствии с силой тока. В современных моделях дополнительно присутствует множество других функций, обеспечивающих защиту бытовой техники от скачков напряжения.

Среди самодельных конструкций наиболее эффективными считаются симисторные устройства, поэтому в качестве примера будет рассматриваться именно эта модель. Выравнивание тока этим прибором будет возможно при входном напряжении в диапазоне 130-270 вольт. Перед началом сборки необходимо приобрести определенный набор элементов и комплектующих. Он состоит из блока питания, выпрямителя, контроллера, компаратора, усилителей, светодиодов, автотрансформатора, узла задержки включения нагрузки, оптронных ключей, выключателя-предохранителя. Основными рабочими инструментами служат пинцет и паяльник.

Для сборки стабилизатора на 220 вольт
в первую очередь потребуется печатная плата размером 11,5х9,0 см, которую нужно заранее подготовить. В качестве материала рекомендуется использовать фольгированный стеклотекстолит. Схема размещения деталей распечатывается на принтере и переносится на плату с помощью утюга.

Трансформаторы для схемы можно взять уже готовые или собрать самостоятельно. Готовые трансформаторы должны иметь марку ТПК-2-2 12В и соединяться последовательно между собой. Для создания первого трансформатора своими руками потребуется магнитопровод сечением 1,87 см2 и 3 кабеля ПЭВ-2. Первый кабель применяется в одной обмотке. Его диаметр составит 0,064 мм, а количество витков — 8669. Оставшиеся провода используются в других обмотках. Их диаметр будет уже 0,185 мм, а число витков составит 522.

Второй трансформатор изготавливается на основе тороидального магнитопровода. Его обмотка выполняется из такого же провода, как и в первом случае, но количество витков будет другим и составит 455. Во втором устройстве делаются отводы в количестве семи. Первые три изготавливаются из провода диаметром 3 мм, а остальные из шин, сечением 18 мм2. За счет этого предотвращается нагрев трансформатора во время работы.

Все остальные комплектующие рекомендуется приобретать в готовом виде, в специализированных магазинах. Основой сборки является принципиальная схема стабилизатора напряжения, заводского изготовления. Вначале устанавливается микросхема, выполняющая функцию контроллера для теплоотвода. Для ее изготовления используется алюминиевая пластина площадью свыше 15 см2. На эту же плату производится монтаж симисторов. Теплоотвод, предназначенный для монтажа, должен быть с охлаждающей поверхностью. После этого сюда же устанавливаются светодиоды в соответствии со схемой или со стороны печатных проводников. Собранная таким образом конструкция, не может сравниваться с заводскими моделями ни по надежности, ни по качеству работы. Такие стабилизаторы используются с бытовыми приборами, не требующими точных параметров тока и напряжения.

Схемы стабилизаторов напряжения на транзисторах

Качественные трансформаторы, применяемые в электрической цепи, эффективно справляются даже с большими помехами. Они надежно защищают бытовую технику и оборудование, установленные в доме. Настроенная система фильтрации позволяет бороться с любыми скачками напряжения. За счет контроля над напряжением происходят изменения величины тока. Предельная частота на входе увеличивается, а на выходе — уменьшается. Таким образом, ток в цепи преобразуется в течение двух этапов.

В начале на входе задействуют транзистор с фильтром. Далее происходит включение в работу . Для завершения преобразования тока в схеме применяется усилитель, чаще всего устанавливаемый между резисторами. За счет этого в устройстве поддерживается необходимый уровень температуры.

Схема выпрямления действует следующим образом. Выпрямление переменного напряжения с вторичной обмотки трансформатора происходит с помощью диодного моста (VD1-VD4). Сглаживание напряжения выполняет конденсатор С1, после чего оно попадает в систему компенсационного стабилизатора. Действие резистора R1 задает стабилизирующий ток на стабилитроне VD5. Резистор R2 является нагрузочным. При участии конденсаторов С2 и С3 происходит фильтрация питающего напряжения.

Значение выходного напряжения стабилизатора будет зависеть от элементов VD5 и R1 для выбора которых существует специальная таблица. VT1 устанавливается на радиаторе, у которого площадь охлаждающей поверхности должна быть не менее 50 см2. Отечественный транзистор КТ829А может быть заменен зарубежным аналогом BDX53 от компании Моторола. Остальные элементы имеют маркировку: конденсаторы — К50-35, резисторы — МЛТ-0,5.

Схема линейного стабилизатора напряжения 12в

В линейных стабилизаторах используются микросхемы КРЕН, а также LM7805, LM1117 и LM350. Следует отметить, что символика КРЕН не является аббревиатурой. Это сокращение полного названия микросхемы стабилизатора, обозначаемой как КР142ЕН5А. Таким же образом обозначаются и другие микросхемы этого типа. После сокращения такое название выглядит по-другому — КРЕН142.

Линейные стабилизаторы или стабилизаторы напряжения постоянного тока схемы получили наибольшее распространение. Их единственным недостатком считается невозможность работы при напряжении, которое будет ниже заявленного выходного напряжения.

Например, если на выходе LM7805 нужно получить напряжение в 5 вольт, то входное напряжение должно быть, как минимум 6,5 вольт. При подаче на вход менее 6,5В, наступит так называемая просадка напряжения, и на выходе уже не будет заявленных 5-ти вольт. Кроме того, линейные стабилизаторы очень сильно нагреваются под нагрузкой. Это свойство лежит в основе принципа их работы. То есть, напряжение, выше стабилизируемого, преобразуется в тепло. Например, при подаче на вход микросхемы LM7805 напряжения 12В, то в этом случае 7 из них уйдут для нагрева корпуса, и лишь необходимые 5В поступят потребителю. В процессе трансформации происходит настолько сильный нагрев, что данная микросхема просто сгорит при отсутствии охлаждающего радиатора.

Регулируемый стабилизатор напряжения схема

Нередко возникают ситуации, когда напряжение, выдаваемое стабилизатором, необходимо отрегулировать. На рисунке представлена простая схема регулируемого стабилизатора напряжения и тока, позволяющая не только стабилизировать, но и регулировать напряжение. Ее можно легко собрать даже при наличии лишь первоначальных познаний в электронике. Например, входное напряжение составляет 50В, а на выходе получается любое значение, в пределах 27 вольт.

В качестве основной детали стабилизатора используется полевой транзистор IRLZ24/32/44 и другие аналогичные модели. Данные транзисторы оборудуются тремя выводами — стоком, истоком и затвором. Структура каждого из них состоит из металла-диэлектрика (диоксида кремния) — полупроводника. В корпусе расположена микросхема-стабилизатор TL431, с помощью которой и настраивается выходное электрическое напряжение. Сам транзистор может оставаться на радиаторе и соединяться с платой проводниками.

Данная схема может работать с входным напряжением в диапазоне от 6 до 50В. Выходное напряжение получается в пределах от 3 до 27В и может быть отрегулировано с помощью подстрочного резистора. В зависимости от конструкции радиатора, выходной ток достигает 10А. Емкость сглаживающих конденсаторов С1 и С2 составляет 10-22 мкФ, а С3 — 4,7 мкФ. Схема сможет работать и без них, однако качество стабилизации будет снижено. Электролитические конденсаторы на входе и выходе рассчитываются примерно на 50В. Мощность, рассеиваемая таким стабилизатором, не превышает 50 Вт.

Схема симисторного стабилизатора напряжения 220в

Симисторные стабилизаторы работают по аналогии с релейными устройствами. Существенным отличием является наличие узла, переключающего обмотки трансформатора. Вместо реле используются мощные симисторы, работающие под управлением контроллеров.

Управление обмотками с помощью симисторов — бесконтактное, поэтому при переключениях нет характерных щелчков. Для намотки автотрансформатора используется медный провод. Симисторные стабилизаторы могут работать при пониженном напряжении от 90 вольт и высоком — до 300 вольт. Регулировка напряжения осуществляется с точностью до 2%, отчего лампы совершенно не моргают. Однако во время переключений возникает ЭДС самоиндукции, как и в релейных устройствах.

Симисторные ключи обладают повышенной чувствительностью к перегрузкам, в связи с чем они должны иметь запас по мощности. Данный тип стабилизаторов отличается очень сложным температурным режимом. Поэтому установка симисторов осуществляется на радиаторы с принудительным вентиляторным охлаждением. Точно так же работает схема тиристорного стабилизатора напряжения 220В своими руками.

Существуют устройства с повышенной точностью, работающие по двухступенчатой системе. На первой ступени выполняется грубая регулировка выходного напряжения, а на второй ступени этот процесс осуществляется значительно точнее. Таким образом, управление двумя ступенями выполняется с помощью одного контроллера, что фактически означает наличие двух стабилизаторов в едином корпусе. Обе ступени имеют обмотки, намотанные в общем трансформаторе. При наличии 12 ключей, эти две ступени позволяют регулировать выходное напряжение в 36 уровнях, чем и обеспечивается его высокая точность.

Стабилизатор напряжения с защитой по току схема

Данные устройства обеспечивают питание преимущественно для низковольтных устройств. Такой стабилизатор тока и напряжения схема отличается простотой конструкции, доступной элементной базой, возможностью плавных регулировок не только выходного напряжения, но и тока, при котором срабатывает защита.
Основой схемы является параллельный стабилизатор или регулируемый стабилитрон, а также с высокой мощностью. С помощью так называемого измерительного резистора контролируется ток, потребляемый нагрузкой.

Иногда на выходе стабилизатора возникает короткое замыкание или ток нагрузки превышает установленное значение. В этом случае на резисторе R2 падает напряжение, а транзистор VT2 открывается. Происходит и одновременное открытие транзистора VT3, шунтирующего источник опорного напряжения. В результате, значение выходного напряжения снижается практически до нулевого уровня, и регулирующий транзистор оказывается защищенным от перегрузок по току. Для того чтобы установить точный порог срабатывания токовой защиты, применяется подстроечный резистор R3, включаемый параллельно с резистором R2. Красный цвет светодиода LED1 указывает на срабатывание защиты, а зеленый LED2 — на выходное напряжение.

После правильно выполненной сборки схемы мощных стабилизаторов напряжения сразу же включаются в работу, достаточно всего лишь выставить необходимое значение выходного напряжения. После загрузки устройства реостатом выставляется ток, при котором срабатывает защита. Если защита должна срабатывать при меньшем токе, для этого необходимо увеличить номинал резистора R2. Например, при R2 равном 0,1 Ом, минимальный ток срабатывания защиты будет составлять около 8А. Если же нужно, наоборот, увеличить ток нагрузки, следует параллельно включить два и более транзисторов, в эмиттерах которых имеются выравнивающие резисторы.

Схема релейного стабилизатора напряжения 220

С помощью релейного стабилизатора обеспечивается надежная защита приборов и других электронных устройств, для которых стандартный уровень напряжения составляет 220В. Данный стабилизатор напряжения 220В, схема которого всем известна. Пользуется широкой популярностью, благодаря простоте своей конструкции.

Для того чтобы правильно эксплуатировать это устройство, необходимо изучить его устройство и принцип действия. Каждый релейный стабилизатор состоит из автоматического трансформатора и электронной схемы, управляющей его работой. Кроме того, имеется реле, помещенное в надежный корпус. Данный прибор относится к категории вольтодобавочных, то есть с его помощью лишь добавляется ток в случае низкого напряжения.

Добавление необходимого количества вольт осуществляется путем подключения обмотки трансформатора. Обычно для работы используется 4 обмотки. В случае слишком высокого тока в электрической сети, трансформатор автоматически уменьшает напряжение до нужного значения. Конструкция может быть дополнена и другими элементами, например, дисплеем.

Таким образом, релейный стабилизатор напряжения имеет очень простой принцип работы. Ток измеряется электронной схемой, затем, после получения результатов, он сравнивается с выходным током. Полученная разница в напряжении регулируется самостоятельно путем подбора необходимой обмотки. Далее, подключается реле и напряжение выходит на необходимый уровень.

Стабилизатор напряжения и тока на LM2576

Напряжение домашней электросети часто бывает пониженным, никогда не достигая нормальных 220 В. В такой ситуации и холодильник плохо запускается, и освещение слабое, и вода в электрочайнике долгое время не закипает. Мощность устаревшего стабилизатора напряжения, предназначенного для питания черно-белого (лампового) телевизора, обычно недостаточна для всех других бытовых приборов, да и напряжение в сети зачастую падает ниже допустимого для такого стабилизатора.

Известен простой способ повысить напряжение в сети, используя трансформатор мощностью значительно меньше мощности нагрузки. Первичную обмотку трансформатора включают непосредственно в сеть, а нагрузку соединив последовательно со вторичной (понижающей) обмоткой трансформатора. При соответствующей фазировке напряжение на нагрузке будет равно сумме сетевого и снимаемого с трансформатора.

Схема стабилизатора сетевого напряжения
, действующего по этому принципу, изображена на рис. 1. Когда включенный в диагональ диодного моста VD2 полевой транзистор VT2 закрыт, обмотка I (первичная) трансформатора Т1 отключена от сети. Напряжение на нагрузке практически равно сетевому за вычетом небольшого падения напряжения на обмотке II (вторичной) трансформатора Т1. Если же открыть полевой транзистор, цепь питания первичной обмотки трансформатора будет замкнута, а к нагрузке приложена сумма напряжения его вторичной обмотки и сетевого.

Рис. 1 Схема стабилизатора напряжения

Напряжение на нагрузке, пониженное трансформатором Т2 и выпрямленное диодным мостом VD1, поступает на базу транзистора VT1. Движок подстроечного резистора R1 должен быть установлен в положение, при котором транзистор VT1 открыт, a VT2 закрыт, если напряжение на нагрузке больше номинального (220 В). При напряжении меньше номинального транзистор VT1 будет закрыт, a VT2 — открыт. Организованная таким образом отрицательная I обратная связь поддерживает напряжение на нагрузке приблизительно равным номинальному

Выпрямленное мостом VD1 напряжение использовано и для питания коллекторной цепи транзистора VT1 (через интегральный стабилизатор DA1). Цепь C5R6 подавляет нежелательные выбросы напряжения сток-исток транзистора VT2. Конденсатор С1 снижает помехи, проникающие в сеть при работе стабилизатора. Резисторы R3 и R5 подбирают, добиваясь наилучшей и устойчивой стабилизации напряжения. Выключателем SA1 включают и выключают стабилизатор вместе с нагрузкой. Замкнув выключатель SA2, отключают автоматику, поддерживающую напряжение на нагрузке неизменным. Оно в этом случае становится максимально возможным при данном напряжении в сети.

Большинство деталей стабилизатора смонтированы на печатной плате, изображенной на рис. 2. Остальные соединяются с ней в точках А-Г.

Подбирая замену диодному мосту КЦ405А
(VD2), следует иметь в виду, что он должен быть рассчитан на напряжение не менее 600 В и ток, равный максимальному току нагрузки, деленному на коэффициент трансформации трансформатора Т1. Требования к мосту VD1 скромнее: напряжение и ток — не менее соответственно 50 В и 50 мА

Рис. 2 Монтаж печатной платы

Транзистор КТ972А
можно заменить на КТ815Б
, a IRF840
— на IRF740
. Полевой транзистор имеет теплоотвод размерами 50×40 мм.

«Вольтодобавочный» трансформатор Т1 изготовлен из трансформатора СТ-320, применявшегося в блоках питания БП-1 телевизоров УЛПЦТ-59. Трансформатор разбирают, и аккуратно сматывают вторичные обмотки, оставив первичные в сохранности. Новые вторичные обмотки (одинаковые на обеих катушках) наматывают эмалированным медным проводом (ПЭЛ или ПЭВ) в соответствии с данными, приведенными в таблице. Чем сильнее падает напряжение в сети, тем больше потребуется витков и тем меньше допустимая мощность нагрузки.

После перемотки и сборки трансформатора выводы 2 и 2″ половин первичной обмотки, находящихся на разных стержнях магнитопровода, соединены перемычкой. Половины вторичной обмотки нужно соединить последовательно таким образом, чтобы их суммарное напряжение было максимальным (при неправильном соединении оно окажется близким к нулю). По максимуму суммарного напряжения вторичной обмотки и сети нужно определить, какой из оставшихся свободными выводов этой обмотки следует соединить с выводом 1 первичной, а какой — с нагрузкой.

Трансформатор Т2 — любой сетевой с напряжением на вторичной обмотке, близким к указанному на схеме при потребляемом от этой обмотки токе 5О…1ООмА.

Таблица
1

Добавочное напряжение, В

70

60

50

40

30

20

Максимальная мощность нагрузки, кВт

1

1.2

1.4

1,8

2,3

3,5

Число витков обмотки II

60+60

54+54

48+48

41+41

32+32

23+23

Диаметр провода, мм

1.5

1,6

1,8

2

2,2

2,8

Включив собранный стабилизатор в сеть, подстроечным резистором R1 установите напряжение на нагрузке равным 220 В. Следует учитывать, что описанное устройство не устраняет колебания сетевого напряжения, если оно превышает 220 В или опускается ниже минимального, принятого при расчете трансформатора.

Стабилизатор, устанавливаемый в сыром помещении, нужно обязательно поместить в заземленный металлический корпус.

Примечание: в тяжелых режимах работы стабилизатора, мощность, рассеиваемая транзистором VT2, бывает весьма увеличенной. Именно она, а не мощность трансформатора, может ограничить допустимую мощность нагрузки. Поэтому следует позаботиться о хорошем теплоотводе транзистора.

Схема стабилизатора напряжения сети | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Стабилизатор представ­ляет собой сетевой авто­трансформатор, отводы обмотки которого пере­ключаются автоматичес­ки в зависимости от величины напряжения в электросети.

Стабилизатор позво­ляет поддерживать вы­ходное напряжение на уровне 220V при измене­нии входного от 180 до 270 V. Точность стабили­зации 10V.

Принципиальную схему можно разделить на слаботоковую схему (или схему управления) и сильнотоковую (или схе­му автотрансформатора).

Схема управления пока­зана на рисунке 1. Роль измерителя напряжения возложена на поликомпараторную микросхему с линейной индикацией напряжения, — А1 (LM3914).

 

Сетевое напряжение поступает на первичную обмотку маломощного трансформатора Т1. У этого    трансформатора есть две вторичные обмотки, по 12V на каждой, имеющие один общий вывод (или одна обмотка на 24V с отво­дом от середины).

Выпрямитель на диоде VD1 служит для получения питающего напряжения. Напряже­ние с конденсатора С1 поступает на цепь пита­ния микросхемы А1 и светодиодов оптопар Н1.1-Н9.1. А так же, он служит для получения образцовых стабильных напряжений мини­мальной и максимальной отметки шкалы. Для их получения используется параметрический стабилизатор на УЗ и Р1. Предельные значения измерения устанавливаются подстроечными резисторами R2 и R3 (резистором R2 — верхнее значение, резистором RЗ -нижнее).

Измеряемое напряжение берется с другой вторичной обмотки трансформатора Т1. Оно выпрямляется диодом VD2 и поступает на резистор R5. Именно по уровню постоянного напряжения на резисторе R5 производится оценка степени отклонения сетевого напря­жения от номинального значения. В процессе налаживания резистор R5 пред­варительно устанавливают в среднее положе­ние, а резистор RЗ в нижнее по схеме.

 Затем, на первичную обмотку Т1 от автотрансфор­матора типа ЛАТР подают повышенное напряжение (около 270V) и резистором R2 выводят шкалу микросхемы на значение, при котором горит светодиод, подключенный к выводу 11 (временно вместо светодиодов оптопар можно подключить обычные свето-диоды). Затем входное переменное напря­жение уменьшают до 190V и резистором RЗ выводят шкалу на значение когда горит свето­диод, подключенный к выводу 18 А1.

Если вышеуказанные настройки сделать не удается, нужно подстроить немного R5 и повторить их снова. Так, путем последова­тельных приближений добиваются результата, когда изменению входного напряжения на 10V соответствует переключение выходов микро­схемы А1.

Всего получается девять пороговых значе­ний, — 270V, 260V, 250V, 240V, 230V, 220V, 210V, 200V, 190V.

 Принципиальная схема автотрансформатора показана на рисунке 2. В его основе лежит переделанный трансформатор типа ЛАТР. Корпус трансформатора разбирают и удаляют ползунковый контакт, который служит для переключения отводов. Затем по результатам предварительных изме­рений напряжений от отводов делают выводы (от 180 до 260V с шагом в 10V), которые, в дальнейшем переключают при помощи симисторных ключей VS1-VS9, управляемых системой управления посредством оптопар Н1-Н9. Оптопары подключены так, что при снижении показания микросхемы А1 на одно деление (на 10V) происходит переключение на повышающий (на очередные 10V) отвод автотрансфор­матора. И наоборот, — увеличение пока­заний микросхемы А1 приводит к пере­ключению на понижающий отвод авто­трансформатора. Подбором сопротивления резистора R4 (рис. 1) устанавливают ток через светодиоды оптопар, при котором симис-торные ключи переключаются уверенно. Схема на транзисторах VТ1 и VT2 (рис. 1) служит для задержки включения нагрузки автотрансформатора на время, необходимое на завершение переход­ных процессов в схеме после включе­ния. Эта схема задерживает подключе­ние светодиодов оптопар к питанию.

Вместо микросхемы LM3914 нельзя использовать аналогичные микросхемы LM3915 или LM3916, из-за того, что они работают по логарифмическому закону, а здесь нужен линейный, как у LM3914. Трансформатор Т1 — малогабаритный китайский трансформатор типа TLG, на первичное напряжение 220V и два вто­ричных по 12V (12-0-12V) и ток 300mА. Можно использовать и другой аналогич­ный трансформатор.

Трансформатор Т2 можно сделать из ЛАТРа, как описано выше, или намотать его самостоятельно.

Симисторы можно использовать другие, — все зависит от мощности нагрузки. Можно даже использовать в качестве элементов коммутации элекромагнитные реле.

Сделав другие настройки резисторами R2, RЗ, R5 (рис. 1) и, соответственно, другие отводы Т2 (рис. 2) можно изме­нить шаг переключения напряжения.

Кривошеим Н. Радиоконструктор. 2006г. №6.

Литература:

  1. Андреев С. Универсальный логичес­кий пробник, ж. Радиоконструктор 09-2005.
  2. Годин А. Стабилизатор переменного напряжения, ж. Радио, №8, 2005  

P.S. В нашем «Магазине Мастера» вы можете приобрести готовые модули стабилизаторов, усилителей, индикаторов напряжения и тока, а также различные радиолюбительские наборы для самостоятельной сборки.

 Наш «Магазин Мастера


«

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

  • Ремонтируем бесперебойник (UPS).
  • У Вас бесперебойник (UPS) быстро выключается или перестал включаться совсем? Это скорее всего из-за  аккумулятора, находящегося внутри блока. Подробнее…

  • Бестрансформаторный двухполярный источник питания.
  • При построении схем для питания, например маломощных усилителей бывает возникает необходимость сделать из однополярного напряжение двухполярное. Нижеприведённая схема преобразует из переменного в двухполярное постоянное .

    Подробнее…

  • Питание лампы дневного света от АКБ
  • Аварийное освещение гаража, дачи…

    Если у Вас завалялся давно уже ненужный высоковольтный трансформатор от ч/б телевизора ТВС-110ЛА, то на нём и ещё на одном транзисторе можно собрать простейшую схему питания лампы дневного света, можно даже с перегоревшей нитью накала.

    Эта схема представляет собой преобразователь высокого напряжения по типу блокинг — генератора.

    Подробнее…

Популярность: 46 370 просм.

Мощный стабилизатор напряжения своими руками: принципиальные схемы + поэтапная инструкция сборки

Изготовление самодельных стабилизаторов напряжения – практика довольно частая. Однако по большей части создаются стабилизирующие электронные схемы, рассчитанные на относительно малые выходные напряжения (5-36 вольт) и относительно невысокие мощности. Подобные устройства используются в составе конкретной бытовой аппаратуры и не более того.

Поэтому вполне актуальной является задача сделать мощный стабилизатор напряжения своими руками под работу с напряжением бытовой сети 220 вольт. В принципе, такая задача решаема. Посмотрим, каким способом удастся ее выполнить.

Стабилизация напряжения бытовой сети

Стремления владельцев разного вида недвижимости обеспечить стабилизированное напряжение бытовой сети – явление очевидное. Такой подход обеспечивает сохранность эксплуатируемой техники, зачастую дорогостоящей, постоянно необходимой в хозяйстве.

Да и в целом фактор стабилизации – это залог повышенной безопасности эксплуатации электрических сетей.

Промышленная конструкция стабилизатора сетевого напряжения, которую несложно приобрести на рынке. Ассортимент подобного оборудования огромен, но всегда остаётся возможность сделать собственную конструкцию

Решить подобную задачу можно разными способами, самый простой из которых – купить мощный стабилизатор напряжения, изготовленный промышленным способом.

Предложений по такому оборудованию на коммерческом рынке масса. Однако нередко возможности приобретения ограничиваются стоимостью устройств или другими моментами.

Соответственно, альтернативой покупке становится сборка стабилизатора напряжения своими руками из доступных электронных компонентов.

При условии обладания соответствующими навыками и знаниями электромонтажа, теории электротехники (электроники), разводки схем и пайки элементов самодельный стабилизатор напряжения можно реализовать и успешно применять на практике. Такие примеры есть.

Примерно так может выглядеть оборудование стабилизации, изготовленное своими руками из доступных и недорогих радиодеталей. Шасси и корпус можно подобрать от старого промышленного оборудования (например, от осциллографа)
Схемные решения стабилизации электросети 220В

Рассматривая возможные схемные решения под стабилизацию напряжения с учётом относительно высокой мощности (не менее 1-2 кВт), следует иметь в виду разнообразие технологий.

Существует несколько схемных решений, которыми определяются технологические способности приборов:

  • феррорезонансные;
  • сервоприводные;
  • электронные;
  • инверторные.

Какой вариант выбрать, зависит от ваших предпочтения, имеющихся материалов для сборки и навыков работы с электротехническим оборудованием.

Вариант #1 — феррорезонансная схема

Для самостоятельного изготовления самым простым вариантом схемы видится первый пункт списка — феррорезонансная схема. Она работает на использовании эффекта магнитного резонанса.

Структурная схема простого стабилизатора, выполненного на основе дросселей: 1 – первый дроссельный элемент; 2 – второй дроссельный элемент; 3 – конденсатор; 4 – сторона входного напряжения; 5 – сторона выходного напряжения

Конструкцию достаточно мощного феррорезонансного стабилизатора допустимо собрать всего на трёх элементах:

  1. Дроссель 1.
  2. Дроссель 2.
  3. Конденсатор.

Однако простота в данном варианте сопровождается массой неудобств. Конструкция мощного стабилизатора, собранная по феррорезонансной схеме, получается массивной, громоздкой, тяжелой.

Вариант #2 — автотрансформатор или сервопривод

Фактически речь идет о схеме, где используется принцип автотрансформатора. Трансформация напряжения автоматически осуществляется за счет управления реостатом, ползунок которого перемещает сервопривод.

В свою очередь сервопривод управляется сигналом, получаемым, к примеру, от датчика уровня напряжения.

Принципиальная схема сервоприводного аппарата, сборка которой позволит создать мощный стабилизатор напряжения для дома или на дачу. Однако этот вариант считается технологически устаревшим

Примерно по такой же схеме действует устройство релейного типа с той лишь разницей, что коэффициент трансформации меняется, в случае надобности, подключением или отключением соответствующих обмоток с помощью реле.

Подобного рода схемы выглядят уже более сложными технически, но при этом не обеспечивают достаточной линейности изменения напряжения.

Собрать вручную прибор релейный или на сервоприводе допустимо. Однако разумнее выбрать электронный вариант. Затраты сил и средств практически одинаковые.

Вариант #3 — электронная схема

Сборка мощного стабилизатора по схеме электронного управления при обширном ассортименте радиодеталей в продаже, становится вполне возможной. Как правило, такие схемы собираются на электронных компонентах – симисторах (тиристорах, транзисторах).

Также разработан целый ряд схем стабилизаторов напряжения, где в качестве ключей используются силовые полевые транзисторы.

Структурная схема модуля электронной стабилизации: 1 – входные клеммы устройства; 2 – симисторный блок управления трансформаторными обмотками; 3 – микропроцессорный блок; 4 – выходные клеммы на подключение нагрузки

Изготовить мощный аппарат полностью под электронным управлением руками неспециалиста достаточно сложно.Без опыта и знаний в сфере электротехники не обойтись.

Поэтому под самостоятельное производство рассматривать этот вариант целесообразно, если имеется сильное желание построить стабилизатор, плюс наработанный опыт электронщика. Далее в статье рассмотрим конструкцию электронного исполнения, пригодную для изготовления своими руками.

Подробные инструкции по сборке

Рассматриваемая под самостоятельное изготовление схема, скорее является гибридным вариантом, так как предполагает использование силового трансформатора совместно с электроникой. Трансформатор, в данном случае, применяется из числа тех, что устанавливались в телевизорах старых моделей.

Вот такой, примерно, силовой трансформатор потребуется под изготовление самодельной конструкции стабилизатора. Однако не исключается подбор других вариантов или же намотка своими руками

Правда, в ТВ приёмниках, как правило, ставились трансформаторы ТС-180, тогда как для стабилизатора требуется, как минимум ТС-320, чтобы обеспечить выходную нагрузку до 2 кВт.

Шаг #1 — изготовление корпуса стабилизатора

Для изготовления корпуса аппарата подойдёт любой подходящий короб на основе изолирующего материала – пластмассы, текстолита и т.п. Главный критерий – достаточность места под размещение силового трансформатора, электронной платы и других компонентов.

Также корпус допустимо изготовить из листового стеклотекстолита, скрепив отдельные листы с помощью уголков или иным способом.

Допустимо подобрать корпус от любой электроники, подходящий под размещение всех рабочих компонентов схемы самодельного стабилизатора. Также корпус можно собрать своими руками, к примеру, из листов стеклотекстолита

Короб стабилизатора необходимо оснастить пазами под установку выключателя, входного и выходного интерфейсов, а также других аксессуаров, предусмотренных схемой в качестве контрольных или коммутационных элементов.

Под изготовленный корпус нужна плита-основание, на которую «ляжет» электронная плата и будет закреплён трансформатор. Плиту можно сделать из алюминия, но следует предусмотреть изоляторы под крепёж электронной платы.

Шаг #2 — изготовление печатной платы

Здесь потребуется изначально спроектировать макет на размещение и связку всех электронных деталей согласно принципиальной схеме, кроме трансформатора.

Затем по макету размечают лист фольгированного текстолита и рисуют (отпечатывают) на стороне фольги созданную трассировку.

Далее вытравливают плату при помощи соответствующего раствора (электронщикам метод травления плат должен быть знаком).

Изготовить печатную плату стабилизатора вполне доступными способами можно непосредственно в домашних условиях. Для этого нужно приготовить трафарет и набор средств для травления на фольгированном текстолите

Полученный таким способом печатный экземпляр разводки зачищают, облуживают оловом и производят монтаж всех радиодеталей схемы с последующей пайкой. Так выполняется изготовление электронной платы мощного стабилизатора напряжения.

В принципе, можно воспользоваться сторонними услугами по травлению печатных плат. Этот сервис вполне приемлем по цене, а качество изготовления «печатки» существенно выше, чем в домашнем варианте.

Шаг #3 — сборка стабилизатора напряжения

Укомплектованная радиодеталями плата подготавливается для внешней обвязки – в частности, от платы выводятся линии внешней связи (проводники) с другими элементами — трансформатором, выключателем, интерфейсами и т.д.

На опорную плиту корпуса устанавливают трансформатор, соединяют с трансформатором цепи электронной платы, закрепляют плату на изоляторах.

Пример самодельного стабилизатора напряжения релейного типа, изготовленного в домашней обстановке, помещённого в корпус от пришедшего в негодность промышленного измерительного прибора

Останется только подключить к схеме внешние элементы, смонтированные на корпусе, установить ключевой транзистор на радиатор, после чего корпусом закрывают собранную электронную конструкцию. Стабилизатор напряжения готов.

Можно приступать к настройке с дальнейшими испытаниями.

 Принцип работы и тест самоделки

Регулирующим элементом электронной схемы стабилизации выступает мощный полевой транзистор типа IRF840.

Напряжение для обработки (220-250В) проходит первичную обмотку силового трансформатора, выпрямляется диодным мостом VD1 и поступает на сток транзистора IRF840. Исток этого же компонента соединен с минусовым потенциалом диодного моста.

Схема принципиальная стабилизирующего блока высокой мощности (до 2 кВт), на основе которой были собраны и успешно используются несколько аппаратов. Схема показала оптимальный уровень стабилизации при указанной нагрузке, но не выше

Часть схемы, куда включена одна из двух вторичных обмоток трансформатора, образуется диодным выпрямителем (VD2), потенциометром (R5) и другими элементами электронного регулятора. Этой частью схемы формируется управляющий сигнал, который поступает на затвор полевого транзистора IRF840.

На случай повышения напряжения питающей сети, управляющим сигналом понижается напряжение затвора полевого транзистора, что приводит к закрытию ключа.

Соответственно на контактах подключения нагрузки (XT3, XT4) возможное повышение напряжения ограничивается. Обратным вариантом работает схема на случай понижения сетевого напряжения.

Настройка прибора особой сложностью не отличается. Здесь потребуется обычная лампа накаливания (200-250 Вт), которую следует включить на клеммы выхода прибора (X3, X4). Далее вращением потенциометра (R5) напряжение на отмеченных клеммах доводят до уровня 220-225 вольт.

Выключают стабилизатор, отключают лампу накаливания и включают прибор уже с полноценной нагрузкой (не выше 2 кВт).

После 15-20 минут работы вновь отключают аппарат и производят контроль температуры радиатора ключевого транзистора (IRF840). Если нагрев радиатора существенный (более 75º), следует подобрать более мощный теплоотводящий радиатор.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике ниже рассматривается одна из возможных конструкций стабилизатора домашнего изготовления.

В принципе, можно взять на заметку этот вариант самодельного аппарата стабилизации:

Сборка блока, стабилизирующего сетевое напряжение, своими руками возможна. Это подтверждается многочисленными примерами, когда радиолюбители с небольшим опытом вполне успешно разрабатывают (или применяют существующую), готовят и собирают схему электроники.

Трудностей с приобретением деталей для изготовления стабилизатора-самлделки обычно не отмечается. Расходы на производство невысоки и естественным образом окупаются, когда стабилизатор вводят в эксплуатацию.

электронных, релейных, электромеханических и инверторных

Любое электрооборудование проектируется с расчётом на стабильные параметры сетевого напряжения. Это необходимо по двум причинам:

  1. Подключённое к сети устройство должно обеспечивать стабильные параметры тока на выходе в соответствии со своим целевым предназначением;
  2. Электрическая схема оборудования нуждается в защите от аномалий входного тока, которые являются основной причиной сбоев в работе и выходе из строя потребителей электроэнергии вследствие перегорания их токопроводящих контактов и элементов.

Чтобы питающее сетевое напряжение оставалось неизменным, используется специальное устройство – стабилизатор напряжения. Он осуществляет выравнивание характеристик входного тока и обеспечивает отключение потребителей в случае возникновения короткого замыкания или других критических сетевых аномалий.

Виды стабилизаторов напряжения

Принципиальная схема стабилизатора напряжения включает 2 основных элемента, функции которых заключаются в сравнении входных параметров тока с требуемыми и регулировкой выходных характеристик. При выборе стабилизатора необходимо учитывать его основные параметры, которые должны соответствовать свойствам электросети и особенностям питающихся от неё потребителей.

В список главных характеристик любого стабилизирующего устройства входят:

  • Точность стабилизации;
  • Скорость реакции на изменения параметров входного тока;
  • Эксплуатационная надёжность;
  • Защищённость от помех;
  • Срок эксплуатации;
  • Стоимость.

Существует несколько технических решений, позволяющих обеспечить стабильные параметры тока в сетях электропитания различного назначения. Наиболее широкое применение получили следующие виды стабилизаторов напряжения:

Сервоприводные. Обеспечивают высокую точность стабилизации и обладают неплохой устойчивостью к сетевым перегрузкам, включая короткое замыкание. Схема стабилизатора напряжения сервоприводного типа имеет существенный недостаток – низкую скорость реакции на изменения характеристик входного тока, вследствие их целесообразно использовать для защиты потребителей, питающихся от сетей, исключающих резкие скачки напряжения на входе.

Релейные. Характеризуются завидным быстродействием, однако не способны обеспечить высокую точность и качество выравнивания выходного напряжения, вследствие чего применяются для защиты электрооборудования малой мощности.

Электронные. Работают по тому же принципу, что и релейные, но вместо коммутационных реле функцию регулировки выходного напряжения выполняют электронные ключи – симисторы или тиристоры. Устройства этого типа отличаются высокой скоростью стабилизации и надёжной защитой от резких скачков входного напряжения. К недостаткам можно отнести сравнительно большую погрешность при выравнивании выходного тока и высокую стоимость.

Электромеханические. Представляют собой разновидность сервоприводных стабилизаторов. В отличии от последних, в оборудовании этого класса вместо графитовых щёток используются ролики, обеспечивающие защиту от перегрева, высокую перегрузочную способность и продолжительный срок службы системы. Главным минусом электромеханического стабилизатора является сравнительно высокая стоимость.

В продаже встречаются гибридные (с двойной релейной схемой), а также инверторные и широтно-импульсные (ШИМ) стабилизаторы. Они обеспечивают высокую скорость выравнивания выходного тока с небольшой погрешностью и могут работать с широким диапазоном входных параметров напряжения. Стабилизаторы с подмагничиванием и дискретным высокочастотным регулированием являются узкоспециализированными, вследствие чего широкого применения на практике не получили.

Сервоприводные стабилизаторы

Схема стабилизатора напряжения сервоприводного типа включает:

  • Блок защиты от перегрузки;
  • Автотрансформатор;
  • Серводвигатель с редуктором;
  • Блок управления

Сервоприводные стабилизаторы напряжения осуществляют выравнивание выходного тока посредством сервопривода, который приводит в движение коммутационные контакты – графитовые щётки. Перемещение последних в нужную позицию обмотки трансформатора осуществляется плавно без прерывания фазы и искажений синусоиды выходного напряжения. При скачках или проседаниях входного тока в пределах 10 В блок управления выдаёт команду серводвигателю, который двигает коммутационные контакты до достижения требуемых на выходе 220 В.

Схема регулируемого стабилизатора напряжения сервоприводного типа включает подвижные элементы, что снижает его надёжность и долговечность. Кроме того, устройства этого класса поддерживают достаточно узкий диапазон входного напряжения (150-260 В) и допустимой нагрузки (в пределах 250-500 Вт). В то же время, работают они практически бесшумно и обеспечивают погрешность выравнивания параметров тока не более 2-3%.

Стабилизаторы релейного типа

Принцип работы устройств стабилизации релейного типа основан на ступенчатом регулировании напряжения. Осуществляется оно посредством силовых реле, которые выполняют коммутацию секций на вторичной обмотке автотрансформатора после вычисления необходимого числа трансформации контролирующим входные и выходные параметры тока процессором.

К основным достоинствам релейных стабилизаторов относят:

  1. Компактные габариты и небольшой вес;
  2. Широкий диапазон выравнивания;
  3. Возможность применения при температурном режиме -20…+40°C;
  4. Низкую стоимость.

Главные минусы этого оборудования – малая перегрузочная способность и снижение скорости стабилизации при увеличении точности последней.

Электронные стабилизаторы напряжения

Электронные устройства стабилизации работают по принципу ступенчатого регулирования напряжения посредством автоматической коммутации участков вторичной обмотки трансформатора, которая осуществляется силовыми электронными ключами, управляемыми процессорным блоком.

Отсутствие открытой коммутации исключает возникновение искр и окисление токопроводящих контактов схемы стабилизатора при избыточном токе на входе. Кроме того, оборудование этого класса обеспечивает малую инерционность срабатывания, отличается высокой конструктивной надёжностью и полностью бесшумной работой.

Можно собрать электронный стабилизатор напряжения 220В своими руками. Стоимость такое устройство будет иметь гораздо меньшую, чем произведённое на заводе, обеспечивая простоту в обслуживании. Основным недостатком самодельных решений является их низкая надёжность.

Инверторные стабилизирующие устройства

Всё более популярными становятся устройства стабилизации, работающие по принципу двойного преобразования напряжения. Они не имеют подвижных элементов и обеспечивают куда более высокое качество выравнивания тока, чем классические сервоприводные, релейные и электронные.

Схема инверторного стабилизатора напряжения 220В включает:

  • Входной частотный фильтр;
  • Выпрямитель напряжения;
  • Корректор коэффициента мощности;
  • Накопительный конденсатор;
  • Преобразователь постоянного напряжения в переменное (инвертор) с требуемыми на выходе устройства характеристиками.
  • Микроконтроллер.

Входной ток проходит частотную фильтрацию, после чего выпрямитель превращает его в постоянный с правильной синусоидой. В результате значительно возрастает коэффициент мощности. Постоянное напряжение заряжает конденсаторы, с которых ток поступает на инвертор, где выравниваются его частота и напряжение до требуемых 50 Гц и 220 В соответственно.

Инверторные устройства стабилизации обеспечивают КПД выше 90% и практически нулевую инерционность, поддерживая широкий спектр входных параметров тока.

Схема подключения стабилизатора напряжения не представляет особой сложности. Очень важно при этом грамотно выбрать сечение кабеля:

  • Чем выше мощность устройства, тем большей должна быть площадь сечения;
  • При низком уровне входного напряжения сила тока будет большой, поэтому для сетей с преобладающими проседаниями напряжения следует выбирать сечение кабеля с запасом.

И главное: при подключении стабилизатора любого типа требуется неукоснительно соблюдать правила электробезопасности и рекомендации производителя, указанные в паспорте устройства.

Схема стабилизатора напряжения: 12в — 220в своими руками

В электрических цепях постоянно возникает необходимость в стабилизации тех или иных параметров. С этой целью применяются специальные схемы управления и слежения за ними. Точность стабилизирующих действий зависит от так называемого эталона, с которым и сравнивается конкретный параметр, например, напряжение. То есть, когда значение параметра будет ниже эталона, схема стабилизатора напряжения включит управление и отдаст команду на его увеличение. В случае необходимости выполняется обратное действие – на уменьшение.

Данный принцип работы лежит в основе автоматического управления всеми известными устройствами и системами. Точно так же действуют и стабилизаторы напряжения, несмотря на разнообразие схем и элементов, используемых для их создания.

Схема стабилизатора напряжения 220в своими руками

При идеальной работе электрических сетей, значение напряжения должно изменяться не более чем на 10% от номинала в сторону увеличения или уменьшения. Однако на практике перепады напряжения достигают гораздо больших значений, что крайне отрицательно сказывается на электрооборудовании, вплоть до его выхода из строя.

Защититься от подобных неприятностей поможет специальное стабилизирующее оборудование. Однако из-за высокой стоимости, его применение в бытовых условиях во многих случаях экономически невыгодно. Наилучшим выходом из положения становится самодельный стабилизатор напряжения 220в, схема которого достаточно простая и недорогая.

За основу можно взять промышленную конструкцию, чтобы выяснить, из каких деталей она состоит. В состав каждого стабилизатора входят трансформатор, резисторы, конденсаторы, соединительные и подключающие кабели. Самым простым считается стабилизатор переменного напряжения, схема которого действует по принципу реостата, повышая или понижая сопротивление в соответствии с силой тока. В современных моделях дополнительно присутствует множество других функций, обеспечивающих защиту бытовой техники от скачков напряжения.

Среди самодельных конструкций наиболее эффективными считаются симисторные устройства, поэтому в качестве примера будет рассматриваться именно эта модель. Выравнивание тока этим прибором будет возможно при входном напряжении в диапазоне 130-270 вольт. Перед началом сборки необходимо приобрести определенный набор элементов и комплектующих. Он состоит из блока питания, выпрямителя, контроллера, компаратора, усилителей, светодиодов, автотрансформатора, узла задержки включения нагрузки, оптронных ключей, выключателя-предохранителя. Основными рабочими инструментами служат пинцет и паяльник.

Для сборки стабилизатора на 220 вольт в первую очередь потребуется печатная плата размером 11,5х9,0 см, которую нужно заранее подготовить. В качестве материала рекомендуется использовать фольгированный стеклотекстолит. Схема размещения деталей распечатывается на принтере и переносится на плату с помощью утюга.

Трансформаторы для схемы можно взять уже готовые или собрать самостоятельно. Готовые трансформаторы должны иметь марку ТПК-2-2 12В и соединяться последовательно между собой. Для создания первого трансформатора своими руками потребуется магнитопровод сечением 1,87 см² и 3 кабеля ПЭВ-2. Первый кабель применяется в одной обмотке. Его диаметр составит 0,064 мм, а количество витков – 8669. Оставшиеся провода используются в других обмотках. Их диаметр будет уже 0,185 мм, а число витков составит 522.

Второй трансформатор изготавливается на основе тороидального магнитопровода. Его обмотка выполняется из такого же провода, как и в первом случае, но количество витков будет другим и составит 455. Во втором устройстве делаются отводы в количестве семи. Первые три изготавливаются из провода диаметром 3 мм, а остальные из шин, сечением 18 мм². За счет этого предотвращается нагрев трансформатора во время работы.

Все остальные комплектующие рекомендуется приобретать в готовом виде, в специализированных магазинах. Основой сборки является принципиальная схема стабилизатора напряжения, заводского изготовления. Вначале устанавливается микросхема, выполняющая функцию контроллера для теплоотвода. Для ее изготовления используется алюминиевая пластина площадью свыше 15 см². На эту же плату производится монтаж симисторов. Теплоотвод, предназначенный для монтажа, должен быть с охлаждающей поверхностью.

После этого сюда же устанавливаются светодиоды в соответствии со схемой или со стороны печатных проводников. Собранная таким образом конструкция, не может сравниваться с заводскими моделями ни по надежности, ни по качеству работы. Такие стабилизаторы используются с бытовыми приборами, не требующими точных параметров тока и напряжения.

Схемы стабилизаторов напряжения на транзисторах

Качественные трансформаторы, применяемые в электрической цепи, эффективно справляются даже с большими помехами. Они надежно защищают бытовую технику и оборудование, установленные в доме. Настроенная система фильтрации позволяет бороться с любыми скачками напряжения. За счет контроля над напряжением происходят изменения величины тока. Предельная частота на входе увеличивается, а на выходе – уменьшается. Таким образом, ток в цепи преобразуется в течение двух этапов.

В начале на входе задействуют транзистор с фильтром. Далее происходит включение в работу диодного моста. Для завершения преобразования тока в схеме применяется усилитель, чаще всего устанавливаемый между резисторами. За счет этого в устройстве поддерживается необходимый уровень температуры.

Схема выпрямления действует следующим образом. Выпрямление переменного напряжения с вторичной обмотки трансформатора происходит с помощью диодного моста (VD1-VD4). Сглаживание напряжения выполняет конденсатор С1, после чего оно попадает в систему компенсационного стабилизатора. Действие резистора R1 задает стабилизирующий ток на стабилитроне VD5. Резистор R2 является нагрузочным. При участии конденсаторов С2 и С3 происходит фильтрация питающего напряжения.

Значение выходного напряжения стабилизатора будет зависеть от элементов VD5 и R1 для выбора которых существует специальная таблица. Транзистор VT1 устанавливается на радиаторе, у которого площадь охлаждающей поверхности должна быть не менее 50 см2. Отечественный транзистор КТ829А может быть заменен зарубежным аналогом BDX53 от компании Моторола. Остальные элементы имеют маркировку: конденсаторы – К50-35, резисторы – МЛТ-0,5.

Схема линейного стабилизатора напряжения 12в

В линейных стабилизаторах используются микросхемы КРЕН, а также LM7805, LM1117 и LM350. Следует отметить, что символика КРЕН не является аббревиатурой. Это сокращение полного названия микросхемы стабилизатора, обозначаемой как КР142ЕН5А. Таким же образом обозначаются и другие микросхемы этого типа. После сокращения такое название выглядит по-другому – КРЕН142.

Линейные стабилизаторы или стабилизаторы напряжения постоянного тока схемы получили наибольшее распространение. Их единственным недостатком считается невозможность работы при напряжении, которое будет ниже заявленного выходного напряжения.

Например, если на выходе LM7805 нужно получить напряжение в 5 вольт, то входное напряжение должно быть, как минимум 6,5 вольт. При подаче на вход менее 6,5В, наступит так называемая просадка напряжения, и на выходе уже не будет заявленных 5-ти вольт. Кроме того, линейные стабилизаторы очень сильно нагреваются под нагрузкой. Это свойство лежит в основе принципа их работы. То есть, напряжение, выше стабилизируемого, преобразуется в тепло. Например, при подаче на вход микросхемы LM7805 напряжения 12В, то в этом случае 7 из них уйдут для нагрева корпуса, и лишь необходимые 5В поступят потребителю. В процессе трансформации происходит настолько сильный нагрев, что данная микросхема просто сгорит при отсутствии охлаждающего радиатора.

Регулируемый стабилизатор напряжения схема

Нередко возникают ситуации, когда напряжение, выдаваемое стабилизатором, необходимо отрегулировать. На рисунке представлена простая схема регулируемого стабилизатора напряжения и тока, позволяющая не только стабилизировать, но и регулировать напряжение. Ее можно легко собрать даже при наличии лишь первоначальных познаний в электронике. Например, входное напряжение составляет 50В, а на выходе получается любое значение, в пределах 27 вольт.

В качестве основной детали стабилизатора используется полевой транзистор IRLZ24/32/44 и другие аналогичные модели. Данные транзисторы оборудуются тремя выводами – стоком, истоком и затвором. Структура каждого из них состоит из металла-диэлектрика (диоксида кремния) – полупроводника. В корпусе расположена микросхема-стабилизатор TL431, с помощью которой и настраивается выходное электрическое напряжение. Сам транзистор может оставаться на радиаторе и соединяться с платой проводниками.

Данная схема может работать с входным напряжением в диапазоне от 6 до 50В. Выходное напряжение получается в пределах от 3 до 27В и может быть отрегулировано с помощью подстрочного резистора. В зависимости от конструкции радиатора, выходной ток достигает 10А. Емкость сглаживающих конденсаторов С1 и С2 составляет 10-22 мкФ, а С3 – 4,7 мкФ. Схема сможет работать и без них, однако качество стабилизации будет снижено. Электролитические конденсаторы на входе и выходе рассчитываются примерно на 50В. Мощность, рассеиваемая таким стабилизатором, не превышает 50 Вт.

Схема симисторного стабилизатора напряжения 220в

Симисторные стабилизаторы работают по аналогии с релейными устройствами. Существенным отличием является наличие узла, переключающего обмотки трансформатора. Вместо реле используются мощные симисторы, работающие под управлением контроллеров.

Управление обмотками с помощью симисторов – бесконтактное, поэтому при переключениях нет характерных щелчков. Для намотки автотрансформатора используется медный провод. Симисторные стабилизаторы могут работать при пониженном напряжении от 90 вольт и высоком – до 300 вольт. Регулировка напряжения осуществляется с точностью до 2%, отчего лампы совершенно не моргают. Однако во время переключений возникает ЭДС самоиндукции, как и в релейных устройствах.

Симисторные ключи обладают повышенной чувствительностью к перегрузкам, в связи с чем они должны иметь запас по мощности. Данный тип стабилизаторов отличается очень сложным температурным режимом. Поэтому установка симисторов осуществляется на радиаторы с принудительным вентиляторным охлаждением. Точно так же работает схема тиристорного стабилизатора напряжения 220В своими руками.

Существуют устройства с повышенной точностью, работающие по двухступенчатой системе. На первой ступени выполняется грубая регулировка выходного напряжения, а на второй ступени этот процесс осуществляется значительно точнее. Таким образом, управление двумя ступенями выполняется с помощью одного контроллера, что фактически означает наличие двух стабилизаторов в едином корпусе. Обе ступени имеют обмотки, намотанные в общем трансформаторе. При наличии 12 ключей, эти две ступени позволяют регулировать выходное напряжение в 36 уровнях, чем и обеспечивается его высокая точность.

Стабилизатор напряжения с защитой по току схема

Данные устройства обеспечивают питание преимущественно для низковольтных устройств. Такой стабилизатор тока и напряжения схема отличается простотой конструкции, доступной элементной базой, возможностью плавных регулировок не только выходного напряжения, но и тока, при котором срабатывает защита. Основой схемы является параллельный стабилизатор или регулируемый стабилитрон, а также биполярный транзистор с высокой мощностью. С помощью так называемого измерительного резистора контролируется ток, потребляемый нагрузкой.

Иногда на выходе стабилизатора возникает короткое замыкание или ток нагрузки превышает установленное значение. В этом случае на резисторе R2 падает напряжение, а транзистор VT2 открывается. Происходит и одновременное открытие транзистора VT3, шунтирующего источник опорного напряжения. В результате, значение выходного напряжения снижается практически до нулевого уровня, и регулирующий транзистор оказывается защищенным от перегрузок по току. Для того чтобы установить точный порог срабатывания токовой защиты, применяется подстроечный резистор R3, включаемый параллельно с резистором R2. Красный цвет светодиода LED1 указывает на срабатывание защиты, а зеленый LED2 – на выходное напряжение.

После правильно выполненной сборки схемы мощных стабилизаторов напряжения сразу же включаются в работу, достаточно всего лишь выставить необходимое значение выходного напряжения. После загрузки устройства реостатом выставляется ток, при котором срабатывает защита. Если защита должна срабатывать при меньшем токе, для этого необходимо увеличить номинал резистора R2. Например, при R2 равном 0,1 Ом, минимальный ток срабатывания защиты будет составлять около 8А. Если же нужно, наоборот, увеличить ток нагрузки, следует параллельно включить два и более транзисторов, в эмиттерах которых имеются выравнивающие резисторы.

Схема релейного стабилизатора напряжения 220

С помощью релейного стабилизатора обеспечивается надежная защита приборов и других электронных устройств, для которых стандартный уровень напряжения составляет 220В. Данный стабилизатор напряжения 220В, схема которого всем известна. Пользуется широкой популярностью, благодаря простоте своей конструкции.

Для того чтобы правильно эксплуатировать это устройство, необходимо изучить его устройство и принцип действия. Каждый релейный стабилизатор состоит из автоматического трансформатора и электронной схемы, управляющей его работой. Кроме того, имеется реле, помещенное в надежный корпус.  Данный прибор относится к категории вольтодобавочных, то есть с его помощью лишь добавляется ток в случае низкого напряжения.

Добавление необходимого количества вольт осуществляется путем подключения обмотки трансформатора. Обычно для работы используется 4 обмотки. В случае слишком высокого тока в электрической сети, трансформатор автоматически уменьшает напряжение до нужного значения. Конструкция может быть дополнена и другими элементами, например, дисплеем.

Таким образом, релейный стабилизатор напряжения имеет очень простой принцип работы. Ток измеряется электронной схемой, затем, после получения результатов, он сравнивается с выходным током. Полученная разница в напряжении регулируется самостоятельно путем подбора необходимой обмотки. Далее, подключается реле и напряжение выходит на необходимый уровень.

Стабилизатор напряжения и тока на LM2576

Схема электронного стабилизатора напряжения 220в своими руками. Схема стабилизатора напряжения сети


Большинство электрических машин изготавливаются и продаются по всему миру и должны работать согласно местным требованиям по параметрам сети. Рассмотрим простой пример. Электрический станок может быть изготовлен в Германии и применяться по всему миру. Во всех странах используется различное напряжение в диапазоне 200–250 В. Таким образом, в самой Германии он будет работать на 230 В, а у нас, в России, хотелось бы верить, на 220 В.

На что влияют эти цифры? На срок полезного использования. Это и есть небольшая проблема, называемая перенапряжение. Есть ещё другие вопросы, которые действительно доставляют беспокойство. Напряжение на вводе в ваш дом может подниматься и падать довольно резко. По времени скачки могут быть секундные, минутные и часовые в зависимости от колебаний спроса и предложения.

Например, если в вашем районе находится большой завод с мощными электрическими машинами – это может привести к переходным процессам: приливам или провалам. Последние также могут быть вызваны ударами молний, использованием электричества в режиме максимума (к примеру, приготовление еды в одно и то же время каждый вечер). На практике, электроснабжение 220 В регулярно колеблется в пределах 10% или больше, реальное напряжение бывает где-то 200–240 В.

Мы привыкли иметь множество гаджетов (ноутбуки, телевизоры и т. д.) со встроенными трансформаторами. Последние превращают входное напряжение в стабильное на 220 В. Большинство из нас даже не подозревают о проблеме.

Теоретически, электроэнергия должна подаваться в форме синусоидальной волны, которая поднимается, опускается и меняет направление плавно 50 раз в секунду (обычная частота питающей сети). На практике переменный ток может также включать нерегулярные, более высокие частоты сигналов, называемых гармониками, которые потенциально могут вредить чувствительной технике (вызывая перегрев) и действительно должны быть отфильтрованы.

Существует оптимальное решение этой проблемы – приобрести стабилизатор напряжения 220 В для дома, способный изменять более высокое входное напряжение на более низкий уровень в соответствии с тем, что действительно нужно для вашей бытовой техники.

Какие бывают стабилизаторы и как выбрать?

Могут работать в различных направлениях. В конструкции некоторых из них включены феррорезонансные трансформаторы (также называемые трансформаторами постоянного напряжения или вариаторами). Устройства ведут себя как обычные трансформеры, но с дополнительным компонентом (индуктором на основе конденсатора и резонирующей катушкой, встроенной в их вторичные обмотки).

Феррорезонансные стабилизаторы обеспечивают более или менее постоянное выходное напряжение (обычно колеблется на 1–3 %).

Другие стабилизаторы напряжения 220 работают иначе. Самыми популярными из них являются электронные. Принцип работы таких устройств основывается на постоянном измерении входного напряжения и сравнивании с требуемым. Если значение напряжения на входе не соответствующее, оно корректируется путём вычитания или сложения. Таким образом, на выходе получается устойчивый сигнал на 220 В.

На рынке представлено три основных типа стабилизаторов для дома:

  • релейные,
  • электромеханические,
  • электромагнитные.

Все они имеют свои преимущества и недостатки. Но мы, как правило, выбирая, смотрим лишь на привычные критерии: качество и цена.

Зачем мы выбираем стабилизатор для дома?

Стабилизатор напряжения обычно является более дорогим решением, чем простой понижающий трансформатор, но общая экономия энергии с его использованием составит больше на 10-20 %. Хотя некоторые для дома на 5 кВт стоят тысячи долларов, они, как правило, окупаются за 2-3 года.

Преимущества их применения:

  • уменьшают энергоемкость, затраты на обслуживание и продление срока службы бытовых приборов;
  • за счет сокращения потребления энергии, они помогают внести ваш личный позитивный вклад в решение экологических проблем, таких как изменение климата.

Как выбрать стабилизатор 220 В для дома?

Оборудование для оптимизации напряжения является сложным, и используется для крупного бизнеса или промышленности. В настоящее время стабилизаторы для дома и дачи стали изделиями массового производства и пользуются спросом. В чем выгода от использования таких устройств для обычных собственников жилья?

Производители гарантируют потенциальную экономию в размере 10 % на счетах за электроэнергию. «Оптимизация напряжения» — звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой. В чем подвох? В действительности это нарушает один из основных законов физики: сохранения энергии. Согласно этому закону, нельзя сделать энергию из воздуха или получить из чего-то больше энергии, чем она вложена. Каким образом энергия, идущая на устройство, уменьшается?

В начале статьи было сказано о перенапряжении. При этом двигатель никогда не будет крутиться быстрее: просто дополнительная энергия потратится на тепло. Только уменьшая напряжение и снижая тепловые потери, вы уменьшаете полезную энергию, которую потребляет двигатель. Другими словами, если мотор работает на своём идеальном, низком напряжении, вы делаете его более эффективным.

Сэкономленная энергия выливается в финансовые сбережения (для вас) и экологический эффект (для планеты). Стоит помнить, что если техника работает, потребляя энергию с завышенными параметрами (слишком высокого напряжения или тока), то она изнашивается значительно быстрее. Продление жизни электрических приборов и выливается в финансовую и экологическую выгоды. Может это и есть лучший КПД? Хотя, конечно, технически этот показатель основывается на иных соображениях.

220 В? Есть самый простой способ. Для дома лучше выбрать устройство согласно существующему рейтингу стабилизаторов напряжения для дома.

Прежде всего, стоит отметить, что существует предел тому, насколько вы можете сократить напряжение без уменьшения полезного отпуска. Рассмотрим пример интуитивно понятный: бытовой холодильник, рассчитанный на 220 В, никогда не будет работать от 1,5-вольтовой батареи. Просто потому, что батарея при таком низком напряжении не может обеспечить достаточную энергию для питания электродвигателя.

Производители утверждают, оптимизация напряжения может составлять 10–20 %. То есть настолько можно смело сократить напряжение без ущерба для самих приборов? Это вводит в заблуждение. В реальности довольно трудно определить, как бытовые приборы загружены.

Так как же правильно выбрать? Параметры, по которым выбираются стабильники:

  • бесшумность;
  • мощность;
  • фазность;
  • точность стабилизации.

Какой стабилизатор напряжения выбрать для частного дома

1. Рейтинг стабилизаторов напряжения для дома на 5 квт

Как выбрать стабилизатор напряжения? Любое электрическое оборудование выбирается по определённым критериям. В зависимости от суммарной мощности всех электроприёмников, выбирается и мощность стабилизатора.

В квартире самым мощным оборудованием является электроплита (7 кВт), поэтому однофазный стабилизатор в диапазоне мощностей от 5 до 8 кВт – это будет самое верное решение. С такими характеристиками устройство подойдёт и для небольшого дачного домика, в котором отсутствуют мощные энергопотребители.

Энергия Classic 7500
. Прибор пользуется популярностью благодаря отличительным свойствам – точности 5%, высокому КПД, защите от перегрева и КЗ. Конструкция удобна в использовании, она настенного исполнения и весом около 20 кг.

RUCELF SRWII-6000-L
. Второе место в рейтинге принадлежит релейному стабилизатору для квартиры и дачи. Погрешность не более 3,5%, хороший КПД, предусмотрены функции защиты от помех, КЗ, перегрева, перенапряжения в сети.

Ресанта АСН-8000Н/1-Ц
. Среди однофазных приборов является самым приемлемым по цене. Точность стабилизации у него не такая высокая, как у предыдущих — всего 8%, но со своими функциями справляется на «хорошо».

2. Рейтинг стабилизаторов напряжения для дома 10–15 кВт

Защита коттеджа или дома стабилизатором в диапазоне -15 кВт станет наилучшим выбором. В рейтинге таких устройств на первых местах стоят следующие модели:

RUCELF SRWII-12000-L
., способный выдерживать нагрузку до 10 кВт, релейного типа, с наивысшим КПД и точностью стабилизации 3,5%. Судя по отзывам владельцев прибор является самым лучшим для дома.

РЕСАНТА LUX АСН-10000Н/1-Ц
. Основным преимуществом этого аппарата является недорогая цена и отличная защита от сетевых скачков. Только вот есть один недостаток — погрешность 8%.

Энергия ACH 20000
. Славится хорошими нагрузочными способностями, сравнительно небольшой погрешностью — 6%, отличным КПД. Устройство напольного исполнения, работает бесшумно. Является хорошим вариантом для дома с однофазным потреблением электричества.

Лучший стабилизатор напряжения 220 В для дома: как все-таки выбрать?

Технические возможности – это хорошо. Однако есть ещё важные аспекты выбора аппаратов. Среди них значатся габариты выбранного устройства. Стабильники большой мощности имеют размеры более одного метра, и поэтому для их размещения потребуется специальный угол в помещении. Если дома места не хватает, то лучше обратить внимание на настенные модели. Чем-то придётся жертвовать: компактные приборы для потребителя стоят несколько дороже.

Условное обозначение IP определяет свойства защиты корпуса. Влаго- или пыле- защищённое будет иметь большую идентификацию, нежели негерметизированный вариант исполнения. С соответствующим IP уже не страшно будет случайное попадание влаги или пыли.

С надежной системой охлаждения длительно использующиеся аппараты не будут перегреваться. Свой выбор стабилизатора для дома при известной нестабильности сети в вашем районе лучше останавливать на моделях с принудительной вентиляцией. Если же для электроснабжения характерны быстро стабилизирующиеся скачки, то выбирайте аппараты с естественным охлаждением через вентиляционные решетки в корпусе.


Бытовые устройства чувствительны к скачкам напряжения, быстрее подлежат износу, и появляются неисправности. В электрической сети напряжение часто изменяется, снижается, либо возрастает. Это взаимосвязано с отдаленностью источника энергии и некачественной линии питания.

Чтобы подключать приборы к устойчивому питанию, в жилых помещениях применяют стабилизаторы напряжения. На его выходе напряжение обладает стабильными свойствами. Стабилизатор можно приобрести в торговой сети, однако такой прибор можно изготовить своими руками.

Имеются допуски на изменение напряжения не более 10% от номинального значения (220 В). Это отклонение должно быть соблюдено как в большую сторону, так и в меньшую. Но идеальной электрической сети не бывает, и величина напряжения в сети часто меняется, усугубляя тем самым работу подключенных к ней устройств.

Электрические приборы отрицательно реагируют на такие капризы сети и могут быстро выйти из строя, потеряв при этом свои заложенные функции. Чтобы избежать таких последствий, люди применяют самодельные приборы под названием стабилизаторы напряжения. Эффективным стабилизатором стал прибор, выполненный на симисторах. Как сделать стабилизатор напряжения своими руками мы и рассмотрим.

Характеристика стабилизатора

Это устройство стабилизации не будет иметь повышенную чувствительность к изменениям напряжения, подающегося по общей линии. Сглаживание напряжения будет производиться в том случае, если на входе напряжение будет находиться в пределах от 130 до 270 вольт.

Включенные в сеть устройства будут питаться напряжением, имеющим величину от 205 до 230 вольт. От такого прибора можно будет питать электрические устройства, суммарная мощность которых до 6 кВт. Стабилизатор будет производить переключение нагрузки потребителя за 10 мс.

Устройство стабилизатора

Схема устройства стабилизации.

Стабилизатор напряжения по указанной схеме имеет в своем составе следующие части:

  1. Питающий блок, в который входят емкости С2, С5, компаратор, трансформатор, теплоэлектрический диод.
  2. Узел, задерживающий подключение нагрузки потребителя, и состоящий из сопротивлений, транзисторов, емкости.
  3. Выпрямительного моста, измеряющего амплитуду напряжения. Выпрямитель состоит из емкости, диода, стабилитрона, нескольких делителей.
  4. Компаратора напряжения. Его составными частями являются сопротивления и компараторы.
  5. Логического контроллера на микросхемах.
  6. Усилителей, на транзисторах VТ4-12, резисторов, ограничивающих ток.
  7. Светодиодов в качестве индикаторов.
  8. Оптитронных ключей. Каждый из ник снабжается симисторами и резисторами, а также оптосимисторами.
  9. Электрического автомата, либо предохранителя.
  10. Автотрансформатора.

Принцип действия

Рассмотрим, как функционирует .

После подключения питания емкость С1 находится в состоянии разряда, транзистор VТ1 открытый, а VТ2 закрытый. VТ3 транзистор также остается закрытым. Через него поступает ток на все светодиоды и оптитрон на основе симисторов.

Так как этот транзистор пребывает в закрытом состоянии, то светодиоды не горят, а каждый симистор закрыт, нагрузка выключена. В этот момент ток поступает через сопротивление R1 и приходит на С1. Дальше конденсатор начинает заряжаться.

Диапазон выдержки идет три секунды. За этот период производятся все процессы перехода. После их окончания срабатывает триггер Шмитта на основе транзисторов VТ1 и VТ2. После этого открывается 3-й транзистор и подключается нагрузка.

Напряжение, выходящее с 3-й обмотки Т1, выравнивается диодом VD2 и емкостью С2. Далее ток поступает на делитель на сопротивлениях R13-14. Из сопротивления R14, напряжение, величина которого прямо зависит от величины напряжения, включена в каждый неинвертирующий компараторный вход.

Число компараторов становится равным 8. Они все выполнены на микросхемах DА2 и DА3. В то же время на инвертируемый вход компараторов подходит постоянный ток, подающийся с помощью делителей R15-23. Дальше вступает в действие контроллер, осуществляющий прием входного сигнала каждого компаратора.

Стабилизатор напряжения и его особенности

Когда напряжение входа становится меньше 130 вольт, то на выходах компараторов появляется логический уровень малого размера. В этот момент транзистор VТ4 находится в открытом виде, первый светодиод мигает. Эта индикация сообщает о наличии низкого напряжения, что означает невозможность выполнения регулируемым стабилизатором своих функций.

Все симисторы закрытии и нагрузка отключена. Когда напряжение находится в пределах 130-150 вольт, то сигналы 1 и А имеют свойства высокого значения логического уровня. Такой уровень имеет низкое значение. В таком случае транзистор VТ5 открывается, и начинает сигнализировать второй светодиод.

Оптосимистор U1.2 открывается, так же, как и симистор VS2. Через симистор будет протекать нагрузочный ток. Затем нагрузка зайдет в верхний вывод катушки автотрансформатора Т2.

Если напряжение входа 150 – 170 В, то сигналы 2, 1 и В имеют повышенное значение логического уровня. Другие сигналы имеют низкий уровень. При таком напряжении входа транзистор VТ6 открывается, 3-й светодиод включается. В этот момент 2-й симистор открывается и ток поступает на второй вывод катушки Т2, являющийся 2-м сверху.

Собранный самостоятельно стабилизатор напряжения на 220 вольт будет соединять обмотки 2-го трансформатора, если уровень напряжения входа достигнет соответственно: 190, 210, 230, 250 вольт. Чтобы сделать такой стабилизатор, необходима печатная плата 115 х 90 мм, изготовленная из фольгированного стеклотекстолита.

Изображение платы можно отпечатать на принтере. Затем с помощью утюга переносят это изображение на плату.

Изготовление трансформаторов

Изготовить трансформаторы Т1 и Т2 можно самостоятельно. Для Т1, мощность которого 3 кВт, необходимо применить магнитопровод с поперечным сечением 1,87 см 2 , и 3 провода ПЭВ – 2. 1-й провод диаметром 0,064 мм. Им наматывают первую катушку, с количеством витков 8669. Другие 2 провода применяются для образования остальных обмоток. Провода на них должны быть одного диаметра 0,185 мм, с числом витков 522.

Чтобы не изготавливать самому такие трансформаторы, можно применить готовые варианты ТПК – 2 – 2 х 12 В, соединенные последовательно.

Чтобы изготовить трансформатор Т2 на 6 кВт, применяют магнитопровод тороидальной формы. Обмотку наматывают проводом ПЭВ – 2 с числом витков 455. На трансформаторе необходимо вывести 7 отводов. Первые 3 из них наматываются проводом 3 мм. Остальные 4 отвода наматываются шинами сечением 18 мм 2 . С таким сечением провода трансформатор не нагреется.

Отводы выполняют на таких витках: 203, 232, 266, 305, 348 и 398. Витки считают с нижнего отвода. В этом случае электрический ток сети должен поступать по отводу 266 витка.

Детали и материалы

Остальные элементы и детали стабилизатора для самостоятельной сборки приобретаются в торговой сети. Перечислим их перечень:

  1. Симисторы (отптроны) МОС 3041 – 7 шт.
  2. Симисторы ВТА 41 – 800 В – 7 шт.
  3. КР 1158 ЕН 6А (DА1) стабилизатор.
  4. Компаратор LМ 339 N (для DА2 и DА3) – 2 шт.
  5. Диоды DF 005 М (для VD2 и VD1) – 2 шт.
  6. Резисторы проволочные СП 5 или СП 3 (для R13, R14 и R25) – 3 шт.
  7. Резисторы С2 – 23, с допуском 1% — 7 шт.
  8. Резисторы любого номинала с допуском 5% — 30 шт.
  9. Резисторы токоограничивающие – 7 шт, для пропускания ими тока 16 миллиампер (для R 41 – 47) – 7 шт.
  10. Конденсаторы электролитические – 4 шт (для С5 – 1).
  11. Конденсаторы пленочные (С4 – 8).
  12. Выключатель, оснащенный предохранителем.

Оптроны МОС 3041 заменяются на МОС 3061. КР 1158 ЕН 6А стабилизатор можно менять на КП 1158 ЕН 6Б. Компаратор К 1401 СА 1 можно установить в качестве аналога LM 339 N. Вместо диодов можно использовать КЦ 407 А.

Микросхему КР 1158 ЕН 6А надо устанавливать на теплоотвод. Для его изготовления применяют алюминиевую пластинку 15 см 2 . Также на него необходимо установить симисторы. Для симисторов допускается применять общий теплоотвод. Площадь поверхности должна превышать 1600 см 2 . Стабилизатор необходимо снабдить микросхемой КР 1554 ЛП 5, выступающей в качестве микроконтроллера. Девять светодиодов располагаются так, что попадают в отверстия на панели прибора спереди.

Если устройство корпуса не дает установить их таким образом, как на схеме, то их размещают на другой стороне, где расположены печатные дорожки. Светодиоды необходимо устанавливать мигающего типа, но можно монтировать и немигающие диоды, при условии, что они будут светиться ярким красным светом. Для таких целей применяют АЛ 307 КМ или L 1543 SRC — Е.

Можно выполнить сборку более простых исполнений приборов, но они будут иметь определенными особенностями.

Достоинства и недостатки, отличия от заводских моделей

Если перечислять достоинства стабилизаторов, изготовленных самостоятельно, то основным достоинством является низкая стоимость. Производители приборов часто завышают цены, а своя сборка в любом случае обойдется меньшей стоимостью.

Другим преимуществом можно определить такой фактор, как возможность простого ремонта своими руками устройства, Ведь кто, если не вы знаете лучше устройство, собранное своими руками.

В случае поломки хозяин прибора сразу найдет неисправный элемент и заменит его на новый. Простая замена деталей создается таким фактором, что все детали приобретались в магазине, поэтому их можно будет легко снова купить в любом магазине.

Недостатком самостоятельно собранного стабилизатора напряжения необходимо выделить его сложную настройку.

Простейший стабилизатор напряжения своими руками

Рассмотрим, каким образом можно изготовить самостоятельно стабилизатор на 220 вольт собственными руками, имея под рукой несколько простых деталей. Если в вашей электрической сети напряжение значительно снижено, то такой прибор подойдет вам как нельзя кстати. Чтобы его изготовить, понадобится готовый трансформатор, и несколько простых деталей. Лучше взять такой пример прибора себе на заметку, так как получается неплохое устройство, обладающее достаточной мощностью, например, для микроволновки.

Для холодильников и различных других бытовых устройств понижение напряжения сети очень вредно, больше чем повышение. Если поднять величину напряжения сети, применяя автотрансформатор, то во время уменьшения напряжения сети на выходе прибора напряжение будет нормальной величины. А если в сети напряжение станет в норме, то на выходе мы получим повышенное значение напряжения. Например, возьмем трансформатор на 24 В. При напряжении на линии 190 В на выходе устройства получится 210 В, при значении сети 220 В на выходе получится 244 В. Это вполне допустимо и нормально для работы бытовых устройств.

Для изготовления нам понадобится основная деталь – это простой трансформатор, но не электронный. Его можно найти готовый, либо изменить данные на уже имеющемся трансформаторе, например, от сломанного телевизора. Трансформатор будем соединять по схеме автотрансформатора. Напряжение на выходе будет получаться примерно на 11% выше напряжения сети.

При этом нужно соблюдать осторожность, так как во время значительного перепада напряжения в сети в большую сторону, на выходе устройства получится напряжение, которое значительно превышает допустимую величину.

Автотрансформатор будет добавлять к напряжению линии сети всего 11%. Это значит, что мощность автотрансформатора берется также на 11% от мощности потребителя. Например, мощность микроволновки равна 700 Вт, значит трансформатор берем 80 Вт. Но лучше брать мощность с запасом.

Регулятор SA1 дает возможность, если нужно, подсоединять нагрузку потребителя без автотрансформатора. Конечно, это не полноценный стабилизатор, но зато для его изготовления не требуется больших вложений и много времени.

Стабилизатор представ­ляет собой сетевой авто­трансформатор, отводы обмотки которого пере­ключаются автоматичес­ки в зависимости от величины напряжения в электросети.

Стабилизатор позво­ляет поддерживать вы­ходное напряжение на уровне 220V при измене­нии входного от 180 до 270 V. Точность стабили­зации 10V.

Принципиальную схему можно разделить на слаботоковую схему (или схему управления) и сильнотоковую (или схе­му автотрансформатора).

Схема управления пока­зана на рисунке 1. Роль измерителя напряжения возложена на поликомпараторную микросхему с линейной индикацией напряжения, — А1 (LM3914).

Сетевое напряжение поступает на первичную обмотку маломощного трансформатора Т1. У этого трансформатора есть две вторичные обмотки, по 12V на каждой, имеющие один общий вывод (или одна обмотка на 24V с отво­дом от середины).

Выпрямитель на диоде VD1 служит для получения питающего напряжения. Напряже­ние с конденсатора С1 поступает на цепь пита­ния микросхемы А1 и светодиодов оптопар Н1.1-Н9.1. А так же, он служит для получения образцовых стабильных напряжений мини­мальной и максимальной отметки шкалы. Для их получения используется параметрический стабилизатор на УЗ и Р1. Предельные значения измерения устанавливаются подстроечными резисторами R2 и R3 (резистором R2 — верхнее значение, резистором RЗ -нижнее).

Измеряемое напряжение берется с другой вторичной обмотки трансформатора Т1. Оно выпрямляется диодом VD2 и поступает на резистор R5. Именно по уровню постоянного напряжения на резисторе R5 производится оценка степени отклонения сетевого напря­жения от номинального значения. В процессе налаживания резистор R5 пред­варительно устанавливают в среднее положе­ние, а резистор RЗ в нижнее по схеме.

Затем, на первичную обмотку Т1 от автотрансфор­матора типа ЛАТР подают повышенное напряжение (около 270V) и резистором R2 выводят шкалу микросхемы на значение, при котором горит светодиод, подключенный к выводу 11 (временно вместо светодиодов оптопар можно подключить обычные свето-диоды). Затем входное переменное напря­жение уменьшают до 190V и резистором RЗ выводят шкалу на значение когда горит свето­диод, подключенный к выводу 18 А1.

Если вышеуказанные настройки сделать не удается, нужно подстроить немного R5 и повторить их снова. Так, путем последова­тельных приближений добиваются результата, когда изменению входного напряжения на 10V соответствует переключение выходов микро­схемы А1.

Всего получается девять пороговых значе­ний, — 270V, 260V, 250V, 240V, 230V, 220V, 210V, 200V, 190V.

Принципиальная схема автотрансформатора показана на рисунке 2. В его основе лежит переделанный трансформатор типа ЛАТР. Корпус трансформатора разбирают и удаляют ползунковый контакт, который служит для переключения отводов. Затем по результатам предварительных изме­рений напряжений от отводов делают выводы (от 180 до 260V с шагом в 10V), которые, в дальнейшем переключают при помощи симисторных ключей VS1-VS9, управляемых системой управления посредством оптопар Н1-Н9. Оптопары подключены так, что при снижении показания микросхемы А1 на одно деление (на 10V) происходит переключение на повышающий (на очередные 10V) отвод автотрансфор­матора. И наоборот, — увеличение пока­заний микросхемы А1 приводит к пере­ключению на понижающий отвод авто­трансформатора. Подбором сопротивления резистора R4 (рис. 1) устанавливают ток через светодиоды оптопар, при котором симис-торные ключи переключаются уверенно. Схема на транзисторах VТ1 и VT2 (рис. 1) служит для задержки включения нагрузки автотрансформатора на время, необходимое на завершение переход­ных процессов в схеме после включе­ния. Эта схема задерживает подключе­ние светодиодов оптопар к питанию.

Вместо микросхемы LM3914 нельзя использовать аналогичные микросхемы LM3915 или LM3916, из-за того, что они работают по логарифмическому закону, а здесь нужен линейный, как у LM3914. Трансформатор Т1 — малогабаритный китайский трансформатор типа TLG, на первичное напряжение 220V и два вто­ричных по 12V (12-0-12V) и ток 300mА. Можно использовать и другой аналогич­ный трансформатор.

Трансформатор Т2 можно сделать из ЛАТРа, как описано выше, или намотать его самостоятельно.

Симисторы можно использовать другие, — все зависит от мощности нагрузки. Можно даже использовать в качестве элементов коммутации элекромагнитные реле.

Как правило, для комфортного проживания на даче туда необходимо привезти целое множество крупной и мелкой бытовой техники, например, электрочайник, утюг и холодильник. Кроме того, для совершения любых строительных и ремонтных работ на участке вам понадобится специальное оборудование. Однако многих дачников останавливает следующий фактор: зачастую частные сектора плохо снабжаются электроэнергией, велики риски скачков напряжения и выхода включенной в сеть техники из строя. Для решения этой проблемы прекрасно подходит стабилизатор напряжения 220В для дачи. Какой выбрать, как установить и какому производителю отдать свое предпочтение – вы узнаете в данной статье.

Из-за того, что частный сектор плохо снабжается электроэнергией, то для любой дачи необходим выпрямитель


Стабилизатор напряжения: необходимость использования, условия эксплуатации

Необходимость подключения данного устройства обусловлена, прежде всего, часто пониженным напряжением в сети загородных районов. Подобное явление обуславливается следующими факторами:

  • Использование старых трансформаторов, при установке которых не была учтена необходимость обеспечения электричеством большого количества дачных участков, и соответственно, не было расчета на высокий .
  • Одновременным вынужденным использованием целого множества бытовых и строительных электроприборов. В данной ситуации часть техники либо работает некорректно, либо не включается вовсе.

В свою очередь повышенное давление там наблюдается довольно редко. Но и оно способно вывести из строя технику, и не важно, насколько часто вы бываете на даче и пользуетесь электроприборами. Таким образом, единственным логичным выходом из этой ситуации будет купить и установить стабилизатор напряжения 220в для дачи. Какой выбрать, как правильно вмонтировать и какой производитель лучше – все это вы сможете узнать в нижеизложенных пунктах.

Статья по теме:

Это устройство способно уберечь ваше жилище от многих неприятностей. И к выбору надо отнестись должным образом. А в помощь вам наш специальный обзор.

Стабилизатор напряжения 220в для дачи. Какой выбрать тип?

В зависимости от того, какое техническое решение было применено в устройстве, можно выделить целый ряд разнообразных регуляторов. Каждая конструкция имеет как свои плюсы, так и минусы, на которые следует обязательно обратить внимание перед покупкой.

Релейные устройства

Данное устройство работает за счет специального автотрансформатора и силовых реле, которые по необходимости регулируют напряжение. Подобный стабилизатор не может обеспечить высокой точности регулировки, поэтому чаще всего его используют, если на участке используются исключительно маломощные электроприборы.

Плюсами данного решения является высокая скорость реакции прибора и его сравнительно низкая стоимость. Минусы же заключаются в малой мощности и больших погрешностях регулирования напряжения.

Симисторные агрегаты

Данный тип выпрямителей представляет собой электронную конструкцию, в основу которой положена схема работы релейных устройств. Благодаря тому, что в подобном приборе нет подвижных механических частей, и автотрансформатор управляется при помощи электронных ключей, уровень шума, издаваемого прибора, является минимальным. Кроме этого, скорость переключения также весьма и весьма высока. Однако, как и в случае с релейными устройствами, данный тип также не отличается высокой точностью регулировки.

Сервоприводные стабилизаторы

Такой тип работает по принципу всем известного реостата. При помощи электроэнергии он меняет положение механических деталей, тем самым регулируя напряжение. Плюсами данного устройства является высокая точность и плавность регулировки выходного напряжения. Главный же минус состоит в низкой скорости реакции и ненадежных подвижных деталях. Таким образом, данный тип подходит исключительно для сетей, где отсутствуют резкие скачки напряжения.

Феррорезонансные модели

Данные устройства являются наиболее надежными, и обеспечивающими наилучший уровень защиты электроприборов. Минусами же является высокая стоимость, большой вес и недопустимость работы при частых перегрузках в системе.

Виды стабилизаторов: однофазные и трехфазные

Отдельно следует сказать и о видах регуляторов, которые бывают однофазными и трехфазными. Выбор зависит от того, какой тип кабеля подведен к дому.

Если в нем два или три провода – применяется электронный стабилизатор напряжения однофазный, если четыре – то подключается трехфазный, либо же три однофазных.

На видео ниже представлен стабилизатор напряжения 220в для дома на 10квт Ресанта. Данный материал поможет вам более углубленно разобраться в работе подобных устройств.

Стабилизатор напряжения 220в для дачи. Цена от разных производителей, критерии выбора

Перед тем как выбрать оптимальное устройство, обратите внимание на перечень критериев, который поможет вам подобрать нужный вариант:

  • Тип, по которому производится электроснабжение вашего участка – однофазный или трехфазный.
  • Суммарный показатель мощности всей техники, имеющейся на вашем дачном участке.
  • Диапазон переносимых нагрузок, и, соответственно, нагрузки, возможные в вашем районе.
  • Соотношение цена/качество, надежность производителя.

Полезный совет!
Внимательно подойдите к критериям выбора – важно помнить, что все характеристики устройства должны соответствовать вашим требованиям и условиям участка.

Предлагаем вам ознакомиться со сравнительной таблицей наиболее популярных производителей стабилизаторов напряжения 220в для дачи. Цена и технические характеристики прилагаются.

ИзображениеНаименование производителя и моделиСтранаМощностьТемпературный диапазонСредняя цена, руб
Энергия Ultra 9000Россия9 кВA (6..9 кВт)-30°…+40°C36 200
Voltron PCH-8000HРоссия8 кВA (5..8 кВт)-30°…+40°C18 200
Райдер RDR RD8000Китай8 кВA (5..8 кВт)0°…+40°C9 100
Ресанта Lux АСН-1500Н/1-ЦЛатвия1,5 кВт0°…+40°C3 050
Rucelf SRWII-12000-LКитай10 кВт0°…+40°C16 815
LIDER PS10000BESTРоссия8 кВт-40°…+40°C31 900

Данная таблица будет полезной при выборе стабилизаторов напряжения для дачи. Отзывы, и советы о том, какой лучше, вы также можете найти в свободном доступе в интернете.

Стабилизатор напряжения: нюансы монтажа

Различные производители представляют различные решения монтажа устройств, но в условиях небольших пор размеру дачных помещений лучше использовать именно настенные варианты – они позволят сэкономить место без ущерба для производительности.

Установка прибора производится рядом с электросчетчиком. Достаточно просто прикрепить к стене специальную монтажную пластину, на которую потом будет повешено само устройство.

Полезный совет!
Для удобства вы легко можете разместить выпрямитель в любом подсобном помещении – это не сыграет роли для его корректной работы.

На этом монтаж устройства закончен. Как можно было заметить, установка бытового стабилизатора напряжения для дома и дачи довольно проста.

Делаем выводы

Таким образом, в данной статье мы подробно разобрали правила выбора стабилизатора напряжения 220в для дачи. Какой выбрать – это ваше решение, материалы для анализа и сравнения предоставлены в данном обзоре.

Подключение стабилизатора к сети (видео)


Практически каждый человек знает, что перепады напряжения могут повлиять на работу бытовой техники. Чтобы выровнять ток в домашних условиях вам необходимо использовать стабилизатор напряжения. Если у вас нет желания покупать это устройство, тогда мы расскажем, как сделать стабилизатор напряжения своими руками.

Основные элементы стабилизатора напряжения

Перед тем как изготовить стабилизатор напряжения вам необходимо изучить его составные части. Чтобы собрать простой выравниватель тока вам потребуются стандартные навыки. Самодельный стабилизатор напряжения для дома состоит из:

  1. Конденсатора.
  2. Нескольких диодов.
  3. Резистора.
  4. Проводов, которые соединят микросхемы.

Если вы возьмете старый сварочный аппарат, тогда он идеально справиться с этой задачей. Переделать сварочный аппарат в стабилизатор не составляет труда. Не у всех людей есть ненужный сварочный аппарат и поэтому мы решили рассмотреть другой способ изготовления стабилизатора напряжения своими руками. Импульсный стабилизатор сложно изготовить своими руками. Именно поэтому в этой статье мы рассмотрим изготовление линейного стабилизатора самостоятельно. также поможет защитить проводку.

Изготовление самодельного стабилизатора

Основой любого выпрямителя считается трансформатор. Это устройство представляет собою две небольшие катушки, которые в процессе работы образуют индуктивную электромагнитную связь. Эту взаимосвязь можно выразить формулой, которая изображена на фото ниже:

Формула считается не идеальной, так как она позволяет понижать или повышать напряжение. Если изучить статистику, тогда можно понять, что в 90% случаев потребители получают пониженный ток. Именно поэтому вам необходимо сделать повышающий трансформатор. Число его витков должно быть не менее 2000 тысяч. Для расчета витков следует использовать следующую формулу:

Также вам следует изучить вторую часть формулы, которая изображена ниже:

Теперь ваш стабилизатор напряжения, который будет увеличивать ток на заданную величину готов. Иногда потребитель может столкнуться со скачками напряжения. Именно поэтому формула примет следующие значения:

Для изменения сопротивления в сети вы сможете использовать реостат. Вам сложно будет управлять этим устройством вручную. Именно поэтому благодаря микросхеме вы сможете его полностью автоматизировать. Наиболее простым способом считается вывод тока с трансформатора на конденсатор.

Этот способ считается достаточно архаичным. Если у вас нет желания с ним заморачиваться, тогда лучше всего использовать УЗО. В этом случае, если напряжение в квартире или доме возрастет, тогда УЗО просто отключит его подачу. В остальное время трансформатор самостоятельно сможет выравнивать напряжение. При повышенном напряжении вам необходимо использовать понижающий трансформатор. Собирать его можно также как и этот. Только обмотка на второй катушке обязательно должна быть из толстой проволоки. Если вы желаете получить хороший эффект, тогда необходимо собрать оба трансформатора.

Схема автоматического стабилизатора напряжения для телевизоров и холодильников

Здесь мы рассмотрим конструкцию простого автоматического стабилизатора сетевого напряжения переменного тока, который может применяться для защиты таких приборов, как телевизор и холодильник, от колебаний напряжения.

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое предназначено для определения несоответствующих колебаний напряжения на входах сети переменного тока и их корректировки для получения стабилизированного напряжения для подключенных устройств или устройств.

Принцип работы схемы

Обращаясь к рисунку, мы обнаруживаем, что предлагаемая схема автоматического стабилизатора напряжения сконфигурирована с одним операционным усилителем IC 741.Он становится управляющей частью всей конструкции. Операционный усилитель подключен как компаратор, мы все знаем, насколько хорошо этот режим подходит для IC 741 и других операционных усилителей. Два входа подходят для указанных операций.

На вывод №2 ИС устанавливается опорный уровень, создаваемый резистором R1 и стабилитроном, в то время как на вывод №3 подается напряжение выборки от трансформатора или источника питания.

Это напряжение становится напряжением считывания для ИС и прямо пропорционально изменяющемуся входному переменному току нашей сети.

Предустановка используется для установки точки срабатывания или пороговой точки, при которой напряжение может считаться опасным или несоответствующим. Мы обсудим это в разделе процедуры настройки.

Вывод №6, который является выходом ИС, переходит в высокий уровень, как только контакт №3 достигает заданного значения и активирует ступень транзистора / реле.

В случае, если сетевое напряжение пересекает заданный порог, неинвертирующая ИС обнаруживает это, и на ее выходе сразу же становится высокий уровень, включая транзистор и реле для желаемых действий.

Реле, которое является реле типа DPDT, имеет свои контакты, подключенные к трансформатору, который является обычным трансформатором, модифицированным для выполнения функции стабилизирующего трансформатора.

Первичная и вторичная обмотки соединены между собой таким образом, что при соответствующем переключении отводов трансформатор может добавлять или вычитать определенную величину сетевого напряжения переменного тока и создавать результирующую для выходной подключенной нагрузки.

Контакты реле соответствующим образом интегрированы в ответвления трансформатора для выполнения вышеуказанных действий в соответствии с командами, подаваемыми с выхода операционного усилителя.

Таким образом, если входное напряжение переменного тока имеет тенденцию к увеличению установленного порогового значения, трансформатор вычитает некоторое напряжение и пытается не дать напряжению достичь опасного уровня и наоборот в ситуациях низкого напряжения.

Полная принципиальная схема

Расчеты операционного усилителя

Если вместо стабилитрона на выводе №2 использовался резисторный делитель, соотношение между опорным уровнем на выводе №2 операционного усилителя с резистивным делителем и Vcc можно было бы представить следующим образом:

Vref = (R2 / R1 + R2) x Vcc

Где R2 — резистор, используемый вместо Z1.

Схема подключения реле трансформатора

Список деталей

Для изготовления этой самодельной схемы автоматического стабилизатора сетевого напряжения вам потребуются следующие компоненты:

R1, R2 = 10K,

R3 = 470K или 1M, (более низкие значения позволят быстрее коррекции напряжения)

C1 = 1000 мкФ / 25 В

D1, D2, D3 = 1N4007,

T1 = BC547,

TR1 = 0-12 В, 500 мА,

TR2 = 9-0-9 В , 5 А, IC1 = 741,
Z1, Z2 = 4,7 В / 400 мВт

Реле = DPDT, 12 В, 200 или более Ом, приблизительное выходное напряжение для данных входов

Пропорции стабилизированного выходного и нестабилизированного входного напряжения

ВХОД —— ВЫХОД

200 В ——— 212 В
210 В ——— 222 В
220 В ——— 232 В
225 В —— — 237V
230V ——— 218V
240V ——— 228V
250V ——— 238V

Как настроить схему

Обсуждаемый простой автоматическое напряжение st Схема abilizer может быть настроена с помощью следующих шагов:

Первоначально не подключайте трансформаторы к цепи, также оставьте R3 отключенным.

Теперь, используя регулируемый источник питания, запитайте цепь через C1, положительный вывод питания идет на линию контакта №7 операционного усилителя, а отрицательный — на линию отрицательного контакта №4 операционного усилителя.

Установите напряжение примерно на 12,5 и отрегулируйте предустановку так, чтобы выход IC просто становился высоким и запускал реле.

Помните, здесь мы предположили, что выход постоянного тока 12,5 В от TR1 соответствует примерно 225 В переменного тока на входе от сети …. Для вашей схемы обязательно подтвердите это перед выполнением этой процедуры настройки.Это означает, что если предположим, вы обнаружите, что ваш выход постоянного тока TR1 соответствует 13 В для входа 225 В, то завершите эту процедуру, используя 13 В … и так далее.

Теперь при понижении напряжения примерно до 12 В операционный усилитель должен отключить реле в исходное состояние или обесточить его.

Повторите и проверьте действие реле, изменив напряжение с 12 до 13 вольт, что должно заставить реле срабатывать соответственно.

Ваша процедура настройки окончена.

Теперь вы можете подключить трансформатор в соответствующие положения со схемой, а также восстановить соединения R3 и реле в их исходных точках.

Ваша простая самодельная схема стабилизатора напряжения сети готова.

При установке реле срабатывает всякий раз, когда входное напряжение превышает 230 вольт, доводя выходное напряжение до 218 вольт, и поддерживает это расстояние постоянно, когда напряжение достигает более высоких уровней.

Когда напряжение снова падает до 225, реле обесточивается, подтягивая напряжение до 238 вольт, и сохраняет разницу при дальнейшем падении напряжения.

Вышеупомянутое действие поддерживает выходное напряжение устройства в диапазоне от 200 до 250 вольт с колебаниями в диапазоне от 180 до 265 вольт.

Предупреждение: единичное неправильное подключение может привести к возгоранию или взрыву, поэтому будьте осторожны. Всегда используйте 100-ваттную защитную лампу последовательно с линией питания, которая изначально идет к стабилизирующему трансформатору. После подтверждения операций вы можете снять эту лампочку.

2) Вся цепь не изолирована от сети, поэтому пользователям рекомендуется соблюдать особую осторожность при тестировании устройства в открытом положении и при включенном питании, чтобы избежать смертельного поражения электрическим током.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

Построение двухступенчатой ​​схемы стабилизатора напряжения сети — весь дом

В этой статье мы узнаем, как сделать схему двухрелейного или двухступенчатого стабилизатора напряжения для управления и регулирования напряжения сети 220 В или 120 В с помощью простой схемы.

Введение

В этой схеме стабилизатора мощности одно реле подключено для выбора высокого или низкого уровня от трансформатора стабилизатора на некотором конкретном уровне напряжения; в то время как второе реле поддерживает нормальное сетевое напряжение включенным, но в момент колебания напряжения оно переключается и выбирает соответствующий отвод HOT через контакты первого реле.

Обсуждаемая здесь простая схема стабилизатора мощности очень проста в изготовлении и, тем не менее, способна обеспечить двухступенчатую коррекцию входной сети.

Простой метод преобразования обычного трансформатора в стабилизирующий трансформатор также обсуждался с использованием принципиальной схемы.

Работа цепи

Как показано на следующем рисунке, работу всей схемы можно понять с помощью следующих пунктов:

В основном идея здесь состоит в том, чтобы переключить реле №1 при двух разных крайних значениях сетевого напряжения (высоком и низком), которые считаются непригодными для данной техники.

Это переключение позволяет этому реле выбирать соответствующим образом согласованное напряжение от другого реле через свои замыкающие контакты.

Как подключить контакты реле

Контакты этого второго реле № 2 гарантируют, что оно выбирает подходящие напряжения от стабилизирующего трансформатора и поддерживает его готовность для реле № 1 всякий раз, когда оно переключается во время опасных уровней напряжения. При нормальном напряжении реле № 1 остается активным и выбирает нормальное напряжение через свои замыкающие контакты.

Транзисторы T1 и T2 используются как датчики напряжения. Реле №1 подключено к этой конфигурации на коллекторе Т2.

Пока напряжение в норме, Т1 остается выключенным. Следовательно, Т2 в этот момент остается включенным. Реле №1 активируется, и его замыкающие контакты подключают НОРМАЛЬНЫЙ ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК к прибору.

Если напряжение имеет тенденцию к повышению, T1 медленно проводит, и на определенном уровне (определяемом настройкой P1) T1 полностью проводит и отключает T2 и реле №1.

Реле немедленно подключает к выходу скорректированное (пониженное) напряжение, подаваемое реле №2, через свои замыкающие контакты.

Теперь, в случае низкого напряжения T1 и T2, оба перестанут проводить, давая тот же результат, что и выше, но на этот раз подаваемое напряжение от реле №2 к реле №1 будет высоким, так что на выходе будет получено требуемое значение. исправленный уровень напряжения.

Реле № 2 запитывается T3 на определенном уровне напряжения (согласно настройке P3) между двумя крайними значениями напряжения. Его контакты подключены к ответвлению трансформатора стабилизатора, так что он правильно выбирает желаемое напряжение.

Как собрать схему

Конструкция этой схемы очень проста. Это можно сделать, выполнив следующие действия:

Отрежьте небольшой кусок доски общего назначения (примерно 10 на 5 мм).

Начните сборку, вставив сначала транзисторы, оставив между ними достаточно места, чтобы остальные можно было разместить вокруг каждого из них. Припаяйте и отрежьте их выводы.

Затем вставьте остальные компоненты и соедините их друг с другом и с транзисторами с помощью пайки.Воспользуйтесь принципиальной схемой для их правильной ориентации и размещения.

Наконец, закрепите реле, чтобы завершить сборку платы.

Следующая страница посвящена конструкции трансформатора стабилизатора мощности и процедуре испытаний. После того, как эти процедуры будут завершены, вы можете интегрировать тестируемую схему в соответствующие трансформаторы.

Вся установка может быть помещена в прочный металлический корпус и установлена ​​для выполнения требуемых операций.
Список деталей

R1, R2, R3 = 1K, 1/4 Вт,

P1, P2, P3 = 10K, ЛИНЕЙНЫЕ ПРЕДУСТАНОВКИ,

C1 = 1000 мкФ / 25 В

Z1, Z2, Z3 = 3 В, 400 мВт ЗЕНЕР ДИОД ,

T1, T2, T3 = BC 547B,

RL1, RL2 = РЕЛЕ 12 В, SPDT, 400 Ом,

D1 — D4 = 1N4007,

TR1 = 0-12 В, 500 мА,

TR2 = 25 — 0-25 Вольт, 5 ампер. С РАЗЪЕМНЫМ ЦЕНТРАЛЬНЫМ ОТВОДОМ, ОБЩЕЙ ПЛАТЫ, МЕТАЛЛИЧЕСКИМ КОРПУСОМ, СЕТЕВЫМ ШНУРОМ, РОЗЕТКОЙ, ДЕРЖАТЕЛЕМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ И Т.Д.

Как преобразовать обычный трансформатор в стабилизирующий трансформатор

Стабилизирующие трансформаторы обычно изготавливаются на заказ и не доступны в готовом виде в рынок.Поскольку от них требуется несколько выводов сетевого напряжения переменного тока (высокого и низкого), а также поскольку они являются специфическими для конкретного применения, становится очень трудно получить их готовыми.

Настоящая схема также нуждается в трансформаторе регулятора мощности, но для простоты конструкции может быть включен простой метод преобразования обычного трансформатора источника питания в трансформатор стабилизатора напряжения.

Как показано на рисунке, здесь нам потребуется обычный трансформатор на 25-0-25 / 5 ампер.Центральный отвод должен быть разделен, чтобы вторичная обмотка могла состоять из двух отдельных обмоток. Теперь нужно просто подключить первичные провода к двум вторичным обмоткам, как показано на схеме.

Таким образом, следуя описанной выше процедуре, вы сможете успешно преобразовать обычный трансформатор в стабилизирующий трансформатор, что очень удобно для данного приложения.

Как настроить устройство

Вам потребуется источник питания переменного тока 0-24 В / 500 мА для процедуры настройки.Это может быть выполнено следующими шагами:

Поскольку мы знаем, что колебания напряжения сети переменного тока всегда будут создавать пропорциональную величину колебаний напряжения постоянного тока от трансформатора, мы можем предположить, что для входных напряжений 210, 230 и 250 соответственно полученные эквивалентные напряжения постоянного тока должны быть 11,5, 12,5 и 13,5 соответственно.

Теперь установка соответствующих предустановок становится очень простой в соответствии с указанными выше уровнями напряжения.

  • Сначала отключите оба трансформатора TR1 и TR2 от цепи.
  • Держите ползунок P1, P2 и P3 примерно на полпути.
  • Подключите к цепи внешний регулируемый источник питания. Отрегулируйте напряжение примерно до 12,5.
  • Теперь медленно начинайте регулировку P3, пока RL2 просто не активируется.
  • Уменьшите напряжение питания примерно до 11,5 В (при этом RL2 должен отключиться), отрегулируйте P1 так, чтобы RL1 просто отключился.
  • Постепенно увеличивайте подачу примерно до 13,5 — это должно заставить RL1 и RL2 включиться один за другим, указывая на правильность вышеуказанных настроек.
  • Теперь медленно отрегулируйте P2 так, чтобы RL1 снова отключился при этом напряжении (13,5).
  • Подтвердите указанные выше настройки, изменяя входное напряжение от 11,5 до 13,5 взад и вперед. Вы должны получить следующие результаты:
  • RL1 должен отключаться при уровнях напряжения 11,5 и 13,5, но должен оставаться активным между этими напряжениями. RL2 должен включаться при напряжении выше 12,5 и выключаться при напряжении ниже 12 В.

На этом процедура настройки завершена.

Окончательная конструкция этого блока регулятора мощности может быть завершена путем соединения испытанной схемы с соответствующими трансформаторами и сокрытия всей секции внутри хорошо вентилируемого металлического корпуса, как предложено на предыдущей странице.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

Как сделать автоматический стабилизатор напряжения? Схема, объяснение конструкции

Введение

На рынке доступно огромное количество разнообразных стабилизаторов напряжения, и, конечно же, нет ничего сложного в том, чтобы приобрести их в соответствии с потребностями.Но, конечно, может быть очень забавно построить один дома самостоятельно и увидеть, как он действительно работает. Схема автоматического стабилизатора напряжения (АВС), описанная в этой статье, на самом деле очень проста по конструкции, достаточно точна и обеспечит хорошую защиту подключенного к ней электронного устройства. Это особенно защитит их от опасных высоких напряжений, а также от возможных отключений (низкого напряжения). Выходной сигнал будет находиться в диапазоне 200–255 В переменного тока при входном напряжении 175–280 В переменного тока.

Как работает стабилизатор напряжения?

В одной из моих предыдущих статей вы, должно быть, узнали о работе автотрансформатора. Там мы изучили, как автотрансформатор может быть использован для создания напряжений выше и ниже, чем входное напряжение сети переменного тока. Автотрансформатор фактически играет самую важную роль в цепи стабилизатора напряжения.

Схема стабилизатора напряжения в основном состоит из датчика напряжения. Он настроен на обнаружение повышения или понижения напряжения сети переменного тока до опасного уровня.Как только он обнаруживает опасное входное напряжение, он немедленно включает реле, подключенные к нему. Эти реле, в свою очередь, меняют местами и переключают соответствующие клеммы обмотки автотрансформатора для корректировки и стабилизации выходного напряжения. Таким образом, устройство, подключенное к выходу схемы стабилизатора напряжения, всегда получает безопасное, допустимое напряжение и может надежно функционировать независимо от колеблющихся входных напряжений.

Давайте перейдем к изучению деталей, необходимых для его постройки, а также деталей его конструкции.

Необходимые детали

Для схемы потребуются следующие детали:

  • Резистор ¼ Вт, CFR R1 = 2 K 7,

  • Предустановка P1 = 10 K, линейная,

  • Транзистор T1 = BC 547,

  • Стабилитрон Z1 = 3 В / 400 мВт,

  • Диод D1, D2 = 1N4007,

  • Конденсатор = 220 мкФ / 25 В

  • Реле RL1 = 12 В / DPDT mini (двухполюсный, двухконтурный),

  • Трансформатор T1 = 12 — 0 — 12 В / 5 ампер.T2 = 0 — 12 В / 500 мА (вход в соответствии со спецификациями страны)

  • Доска общего назначения = 3 на 3 дюйма

Строительные улики

С помощью данной принципиальной схемы (на следующей странице) построение этой простой схемы AVS может быть выполнено с помощью следующих простых шагов:

  • В данный кусок платы общего назначения вставить транзистор, припаять и отрезать его выводы.

  • Закрепите и припаяйте остальные связанные детали вместе с реле вокруг транзистора.

  • Свяжите их все согласно принципиальной схеме.

  • Наконец, подключите первичный и вторичный провода трансформатора к контактам реле, как показано на схеме.

На следующей странице описаны схемы и детали конструкции этого автоматического стабилизатора напряжения.

Описание цепи

Функционирование этой простой схемы стабилизатора напряжения можно понять по следующим пунктам:

Обращаясь к рисунку ( Нажмите, чтобы увеличить, ), мы видим, что транзистор T1 образует основную активную часть всей схемы.

Напряжение от меньшего трансформатора выпрямляется D1 и фильтруется C1, чтобы обеспечить требуемую рабочую мощность для схемы управления, состоящей из транзистора T1, предварительно установленного P1, стабилитрона Z1 и реле DPDT.

выше напряжение также используются в качестве основного задания или чувствительного напряжения. Поскольку это напряжение будет изменяться пропорционально изменениям приложенного входного напряжения.

Например, если обычно рабочее напряжение постоянного тока составляет около 12 вольт, увеличение или уменьшение входного напряжения сети переменного тока, скажем, на 25 вольт будет пропорционально увеличивать или уменьшать напряжение постоянного тока до 14 или 10 вольт соответственно.

Preset P1 настроен таким образом, что транзистор проводит и управляет реле всякий раз, когда входная сеть переменного тока имеет тенденцию отклоняться выше точного нормального напряжения (110 или 225 вольт) и наоборот.

Если входное напряжение превышает вышеуказанный предел, T1 проводит и активирует реле. Контакты реле подключают соответствующие соединения трансформатора стабилизатора мощности, чтобы вычесть 25 вольт на входе, то есть довести выход примерно до 205 вольт. С этого момента, если сетевое напряжение продолжает расти, выходное напряжение для приборов будет на 25 вольт ниже него.Это означает, что даже если напряжение достигнет 260 В, выходная мощность будет только до 260 — 25 = 235 вольт.

Совершенно противоположное произойдет, если входной переменный ток упадет ниже нормального уровня, т.е. в этом случае к выходу будет добавлено 25 вольт, и даже если вход продолжит падать и достигнет 180 вольт, выход достигнет только 180 + 25 = 205 вольт.

Настоящая конструкция очень проста и проста, поэтому стабилизация не может быть очень точной. Но, конечно, он будет поддерживать выходное напряжение в пределах 200 и 250 вольт против предельных входных напряжений от 180 до 275 вольт (или в пределах 100 и 125 против 90 и 130 вольт).

Как это проверить?

Готовую плату простого стабилизатора напряжения можно испытать следующим методом:

  • Для процедуры тестирования вам потребуется универсальный регулируемый источник питания постоянного тока 0–12 В.

  • Можно предположить, что максимальное напряжение источника питания 12 В соответствует входному напряжению приблизительно 230 В переменного тока. Это напряжение примем за напряжение срабатывания или за напряжение переключения стабилизатора.

  • Подключите источник питания к клеммам питания собранной печатной платы.

  • Поддерживайте максимальное напряжение источника питания 12 вольт.

  • Тщательно отрегулируйте предустановку, чтобы реле просто сработало.

  • Теперь при уменьшении напряжения питания на 1 вольт, то есть до 11 вольт, реле должно вернуться в деактивированное положение.

  • На этом настройка устройства завершена. Он должен поддерживать выходное напряжение в диапазоне от 200 до 255 вольт с предельным входным напряжением от 175 до 280 вольт.

Теперь ваш стабилизатор напряжения готов и должен защищать все бытовые электронные устройства, подключенные к его выходу.

Простейшая схема стабилизатора сетевого напряжения

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое можно использовать для обнаружения неподходящих уровней напряжения и их исправления для обеспечения стабильного выхода на выходе, к которому подключена нагрузка.
Здесь мы собираемся изучить конструкцию простого автоматического стабилизатора сетевого напряжения переменного тока, который может быть использован для вышеуказанной функции.

Как работает схема

Говоря о цифре, мы видим, что вся схема построена с помощью одного операционного усилителя IC 741. Он становится секцией управления всей конструкции.

Микросхема устроена как компаратор, все знают, насколько хорошо этот режим подходит для IC 741 и других операционных усилителей. Это два входа, настроенные соответствующим образом для заявленных процедур.

Контакт # 2 IC крепится к опорному уровню, производимого резистора R1 и стабилитрона, а контактный # 3 используется с напряжением образца от трансформатора или источника питания.Это напряжение превращается в напряжение считывания для ИС и мгновенно пропорционально изменяющемуся входному переменному току нашей сети.

Предустановка используется для установки точки срабатывания или пороговой точки, при которой напряжение может считаться опасным или неправильным. Об этом мы поговорим в разделе «Процесс создания».

Контакт №6, который является выходом ИС, переходит в высокий уровень в момент, когда контакт №3 достигает заданного значения и запускает фазу транзистора / реле.

В случае, если сетевое напряжение превышает определенный порог, неинвертирующая ИС идентифицирует это, и его выход мгновенно становится высоким, активируя транзистор и реле для требуемых действий.

Реле, которое является реле типа DPDT, имеет свои контакты, подключенные к трансформатору, который может быть обычным трансформатором, улучшенным для выполнения функции стабилизирующего трансформатора.

Первичная и вторичная обмотки коррелированы таким образом, что посредством соответствующего переключения отводов трансформатор имеет способность добавлять или вычитать определенную величину сетевого напряжения переменного тока и генерировать последующую нагрузку, связанную с выходом.

Контакты реле правильно подключены к ответвлениям трансформатора для выполнения вышеуказанных действий в соответствии с командами, подаваемыми с выхода операционного усилителя.

Таким образом, если входное напряжение переменного тока имеет тенденцию к повышению установленного порогового значения, трансформатор вычитает некоторое напряжение и пытается отключить напряжение от достижения опасного уровня и наоборот в условиях низкого напряжения.

Принципиальная схема стабилизатора напряжения 220 В

Перечень деталей для ПРОСТОЙ ЦЕПИ АВТОМАТИЧЕСКОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Для изготовления этой самодельной схемы автоматического стабилизатора напряжения сети вам потребуются следующие компоненты:
R1, R2 = 10K,
R3 = 470 ,
C1 = 1000 мкФ / 25 В
D1, D2 = 1N4007,
T1 = BC547,
TR1 = 0-12 В, 500 мА,
TR2 = 9-0-9 В, 5 А,
IC1 = 741,
Z1, Z2 = 4.7 В / 400 мВт
Реле = DPDT, 12 В, 200 или более Ом,

Приблизительное выходное напряжение для данных входов

ВХОД —— ВЫХОД
200 В ——— 212 В
210 В — —— 222 В
220 В ——— 232 В
225 В ——— 237 В
230 В ——— 218 В
240 В ——— 228V
250V ——— 238V

Как настроить схему

Предлагаемую схему простого автоматического стабилизатора напряжения можно настроить с помощью следующих процедур:

Вначале не подключайте трансформаторы к схема.

Используя регулируемый источник питания, запитать цепь через C1, положительный вывод идет на вывод R1, а отрицательный — на линию катода D2.

Установите напряжение примерно на 12,5 напряжения и отрегулируйте предустановку так, чтобы выход IC просто становился высоким и запускал реле.

Теперь снижение напряжения примерно до 12 В должно привести к срабатыванию ОУ реле в исходное состояние или к обесточиванию его.

Повторите и проверьте действие реле, изменив напряжение с 12 до 13 вольт, что может привести к срабатыванию триггера реле соответственно.

Ваш начальный процесс завершен.

Теперь вы можете подключить оба трансформатора в подходящие места со схемой.

Ваша простая самодельная схема стабилизатора сетевого напряжения готова.

При настройке реле срабатывает в любой момент, когда входное напряжение превышает 230 вольт, доводя выходное напряжение до 218 вольт и сохраняет это расстояние постоянно, когда напряжение достигает более высоких уровней.

Когда напряжение снова падает до 225, реле обесточивается, подтягивая напряжение до 238 вольт, и сохраняет удар при дальнейшем падении напряжения.

Вышеупомянутое действие поддерживает выходное напряжение устройства в диапазоне от 200 до 250 вольт с колебаниями от 180 до 265 вольт.

Работа стабилизатора напряжения и его важность

Стабилизатор напряжения очень распространен в холодильниках, кондиционерах, телевизорах, печном оборудовании, микропечи, музыкальных системах, стиральных машинах и т. Д. Основная цель использования стабилизаторов напряжения предназначен для защиты устройств от колебаний напряжения.

Это связано с тем, что каждый электроприбор предназначен для работы под определенным напряжением для обеспечения желаемой производительности.

Если это напряжение ниже или выше определенного значения, прибор может работать неправильно, работать в худшем состоянии или даже выйти из строя.

В домашних и промышленных применениях обычно используются автоматические регуляторы напряжения, чтобы поддерживать постоянное напряжение на конкретном оборудовании. Сообщите нам подробнее об этих стабилизаторах напряжения.

Что такое стабилизаторы напряжения?

Как следует из названия, стабилизатор напряжения стабилизирует или регулирует напряжение, если напряжение питания изменяется или колеблется в заданном диапазоне.

Это электрический прибор, который подает постоянное напряжение на нагрузку в условиях повышенного и пониженного напряжения. Это устройство определяет эти условия напряжения и, соответственно, доводит напряжение до желаемого диапазона.

Стабилизатор напряжения для холодильника

Стабилизаторы напряжения позволяют регулировать напряжение питания нагрузки.Они не предназначены для обеспечения постоянного выходного напряжения; вместо этого он управляет нагрузкой или системой в допустимом диапазоне напряжений.

Внутренняя схема стабилизатора показана на рисунке ниже. Он состоит из автотрансформатора / трансформатора, выпрямительного блока, компараторов, схемы переключения и реле.

В современных стабилизаторах цифрового типа в качестве центрального блока управления используется микроконтроллер или микропроцессор.

Внутренняя схема стабилизатора

На современном рынке доступны различные типы стабилизаторов напряжения от различных производителей.Стабилизаторы поставляются с различным номиналом кВА для нормального диапазона (для получения выходного сигнала 200-240 В с повышающим понижающим напряжением 20-35 В для входного диапазона 180-270 В), а также для широкого диапазона (для получения выходного сигнала 190-240 В с повышением напряжения 50-55 В. -бук для входного диапазона 140-300В) приложений.

Они доступны в виде специальных стабилизаторов для различных домов, а также для промышленного оборудования, такого как кондиционеры, ЖК-телевизоры / LED-телевизоры, холодильники, музыкальные системы, стиральные машины, а также доступны как единый большой блок для всей бытовой техники.

Стабилизаторы потребляют очень мало энергии, обычно от 2 до 5% максимальной нагрузки (т. Е. Номинальной мощности стабилизатора). Это устройства с высоким КПД, обычно от 95 до 98%.

Трехфазный стабилизатор

Это могут быть однофазные или трехфазные стабилизаторы напряжения. Как нецифровые, так и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения доступны от известных производителей.

Некоторые дополнительные функции доступны в современных стабилизаторах, включая защиту от высокого напряжения, защиту от перегрузки, переключение при нулевом напряжении, защиту от изменения частоты, отображение отключения напряжения и т. Д.

Потребность в стабилизаторах напряжения

Колебания напряжения — это не что иное, как изменение величины напряжения, которое обычно превышает или ниже диапазона установившегося напряжения, предписанного некоторыми стандартами.

В некоторых странах распределение электроэнергии составляет 230 вольт для однофазной сети и 415 вольт для трехфазной. В таком случае все электроприборы (особенно однофазные) рассчитаны на работу в диапазоне напряжений от 220 до 240В.

Допустимый диапазон напряжения в некоторых странах (также в Индии) составляет 220 ± 10 В в соответствии с электрическими стандартами.Кроме того, многие приборы могут выдерживать этот диапазон колебаний напряжения.

Но в большинстве случаев колебания напряжения довольно распространены и обычно находятся в диапазоне от 170 до 270 В. Эти колебания напряжения могут иметь серьезные отрицательные последствия для бытовых приборов.

  • В случае осветительного оборудования низкое падение напряжения снижает световой поток (освещенность), что еще больше сокращает срок службы лампы.
  • Электродвигатель переменного тока

  • создает меньший крутящий момент и, следовательно, меньшую скорость при низком напряжении, и они развивают большую скорость, чем желательно при перенапряжении.Это снижает срок службы двигателя, а также вызывает повреждение изоляции под высоким напряжением.
  • В случае индукционного нагрева низкое напряжение снижает тепловую мощность, что приводит к работе нагрузки при неподходящих температурах, чем желательно.
  • При передаче по телевидению и радио падение напряжения снижает качество передачи, а также вызывает неисправность других электронных компонентов.
  • Холодильники — это приборы с приводом от электродвигателя переменного тока, которые потребляют большие токи в условиях падения напряжения, что может привести к перегреву обмоток.

Чтобы преодолеть вышеупомянутые эффекты колебаний напряжения, необходимы стабилизаторы напряжения.

Основной принцип работы стабилизатора напряжения

Регулировка напряжения требуется для двух разных целей; повышенное напряжение и пониженное напряжение. Процесс увеличения напряжения из состояния пониженного напряжения называется операцией повышения напряжения, тогда как снижение напряжения из состояния повышенного напряжения называется операцией понижения.

Эти две основные операции необходимы для каждого стабилизатора напряжения.

Как обсуждалось выше, компоненты стабилизатора напряжения включают трансформатор, реле и электронные схемы. Если стабилизатор определяет падение входящего напряжения, он включает электромагнитное реле, чтобы добавить дополнительное напряжение от трансформатора, чтобы компенсировать потерю напряжения.

Когда входящее напряжение превышает нормальное значение, стабилизатор активирует другое электромагнитное реле, так что оно вычитает напряжение для поддержания нормального значения напряжения.

Операция наддува

Принцип действия повышающего напряжения стабилизатора напряжения показан на рисунке ниже.

Здесь напряжение питания подается на трансформатор, который обычно является понижающим трансформатором. Этот трансформатор подключен таким образом, что вторичный выход добавляется к первичному питающему напряжению.

В случае низкого напряжения электронная схема в стабилизаторе переключает соответствующее реле, так что это дополнительное питание (входящее питание + вторичный выход трансформатора) подается на нагрузку.

Бак Операция

Принцип работы понижающего стабилизатора напряжения показан на рисунке ниже.

В понижающем режиме вторичная обмотка понижающего трансформатора подключена таким образом, что вторичное выходное напряжение вычитается из входящего напряжения.

Следовательно, в случае повышения входящего напряжения электронная схема переключает реле, которое переключает вычитаемое напряжение питания (т.е. входящее напряжение — вторичное напряжение трансформатора) на цепь нагрузки.

В случае нормального рабочего состояния напряжения электронная схема полностью переключает нагрузку на входящее питание без напряжения трансформатора.

Эти понижающие, повышающие и нормальные операции одинаковы для всех стабилизаторов, независимо от того, являются ли они стабилизаторами нормального типа или с сервомеханизмом. Помимо этих двух основных операций, стабилизатор напряжения также выполняет операции отключения при понижении и повышении напряжения.

Работа стабилизатора напряжения

На рисунке ниже показана рабочая модель стабилизатора напряжения, которая содержит понижающий трансформатор (обычно с отводами на вторичной обмотке), выпрямитель, блок операционного усилителя / микроконтроллера и набор реле.

В этом случае операционные усилители настроены таким образом, чтобы они могли воспринимать различные заданные напряжения, такие как более низкое напряжение отключения, напряжение в условиях повышенного напряжения, нормальное рабочее напряжение, более высокое напряжение отключения и рабочее напряжение понижающего напряжения.

Набор реле подключаются таким образом, что они отключают цепь нагрузки при повышении и понижении напряжения отключения, а также переключают понижающее и повышающее напряжения в цепи нагрузки.

Понижающий трансформатор с переключением ответвлений имеет разные ответвления вторичного напряжения, которые полезны для операционного усилителя для различных напряжений, а также для суммирования и вычитания напряжений для операций повышения и понижения соответственно.

Схема выпрямителя преобразует переменный ток в постоянный для питания всей электронной схемы управления, а также катушек реле.
Предположим, что это однофазный стабилизатор мощностью 1 кВА, обеспечивающий стабилизацию в диапазоне напряжений от 200 до 245 с повышающим-понижающим напряжением 20-35 В для входного напряжения от 180 до 270 В.

Если входное напряжение, скажем, 195 В, то операционный усилитель запитывает катушку повышающего реле, так что на нагрузку подается 195 + 25 = 220 В. Если входное напряжение составляет 260 В, соответствующий операционный усилитель запитывает катушку понижающего реле, так что на нагрузку подается 260-30 = 225 В.

Если входное напряжение ниже 180 В, соответствующий операционный усилитель переключает нижнюю обмотку реле отключения, так что нагрузка отключается от источника питания.

И если напряжение питания превышает 270 В, соответствующий операционный усилитель запитывает обмотку реле с отсечкой верхнего уровня, и, следовательно, нагрузка отключается от источника питания.

Все эти значения являются приблизительными; он может отличаться в зависимости от приложения. Таким образом, стабилизатор работает при разных напряжениях.

Стабилизаторы напряжения с сервоуправлением

В случае автоматических стабилизаторов напряжения скорость коррекции напряжения очень меньше.Скоростная коррекция напряжения с большей точностью достигается с помощью сервоуправляемых стабилизаторов.

В стабилизаторах с сервоуправлением коррекция напряжения выполняется очень точно, т.е. ближе к значению базового напряжения.

Основные компоненты сервостабилизатора включают в себя бесступенчатый автотрансформатор с сервоприводом, повышающий трансформатор и полупроводниковую схему управления, как показано на рисунке ниже.

Стабилизатор с сервоуправлением

В этом стабилизаторе полупроводниковая схема управления определяет падение и рост напряжения от заданного значения и, соответственно, управляет серводвигателем.

Первичная обмотка повышающего преобразователя подключена к моторизованному автотрансформатору, тогда как вторичная обмотка последовательно подключена к входящему источнику питания.

Когда двигатель работает с автотрансформатором, соответствующее напряжение подается на первичную обмотку повышающего трансформатора и, следовательно, соответствующее вторичное напряжение корректирует напряжение питания нагрузки.

Здесь компараторы (не что иное, как операционные усилители) в полупроводниковой цепи управления определяют изменения напряжения и активируют серводвигатель в желаемом месте, чтобы регулируемый трансформатор увеличивал или уменьшал выходное напряжение на нагрузке.

Когда схема управления находит выходное напряжение выше, чем опорное напряжение, он подает положительный сигнал на контроллер серводвигателя и, следовательно, рычаг поворачивается до двух напряжений равны.

Если выходное напряжение падает ниже опорного значения, отрицательный сигнал поступает на серводвигатель таким образом, что рычаг поворачивается контакт другим способом так, чтобы уменьшить напряжение. Сервостабилизаторы могут производить регулировку мощности ± 0,5% с высоким КПД около 98%.

Как выбрать подходящий стабилизатор для домашних нужд?

Типоразмер стабилизатора напряжения зависит от номинальной мощности оборудования, для которого будет применяться стабилизация.Таким образом, при покупке стабилизатора напряжения в первую очередь следует учитывать мощность всех приборов (или конкретного прибора), на которые он будет подаваться. Такие номинальные мощности обычно указываются в ВА или кВА. А также нужно учитывать, одно это или трехфазное питание.

Номинальная мощность приборов обычно указывается на заводской табличке этого прибора; Если номинальная мощность недоступна, просто рассчитайте произведение напряжения и тока этого оборудования, чтобы получить номинальную мощность.

Всегда рекомендуется учитывать истинное среднеквадратичное напряжение нагрузки.

Еще одним важным фактором является рассмотрение будущего расширения нагрузки. Таким образом, определение общей номинальной мощности требует возможного расширения в будущем, обычно на 20% больше, чем фактическая потребляемая мощность, чтобы подключать нагрузки в течение длительного времени.

Для домашних нужд подходят стабилизаторы номинального напряжения 200 ВА, 300 ВА, 500 ВА, 1 КВА, 2 КВА, 3 КВА, 4 КВА, 5 КВА, 8 КВА и 10 КВА. Для промышленных и коммерческих целей требуются сервостабилизаторы высокой мощности.

Слово от команды Electronics Hub

Говорят, что современные светодиодные телевизоры, холодильники, кондиционеры и другая бытовая техника имеют встроенную функцию стабилизации и, следовательно, не нуждаются в дополнительных стабилизаторах напряжения.

Однако они не могут повышать или понижать напряжение в таком большом диапазоне, как это могут сделать отдельные стабилизаторы напряжения. Поэтому команда Electronics Hub всегда рекомендует вам иметь стабилизатор напряжения для домашних или промышленных нужд, если у вас частые колебания напряжения в электричестве.

Авторы изображений

Опорное напряжение Франка

Сделай сам

Reference Precision Voltage
для калибровки мультиметра

создано Фрэнком Вейтнером

опорного напряжения Точность для калибровки мультиметра

Недавно я хотел отрегулировать напряжение окончания заряда солнечного контроллера заряда. Я провалил. Каждый раз, когда я проверял состояние
заряда результат отличался от моих предыдущих настроек.Через несколько дней я обнаружил, что проблема не в
контроллер заряда или аккумулятор, а просто то, что я использовал два разных мультиметра. Мультиметры просто показали
разные напряжения.
Заинтересовавшись, я собрал все мультиметры, которые смог достать, и приложил к ним фиксированное напряжение. Вот результат:


Невероятные различия между мультиметрами. Все подключены к одному источнику питания.Но какой из них показывает
правильное напряжение? И действительно ли мои 10В 10,00В?

Дело ясное: все цифровые мультиметры необходимо проверять и, при необходимости, калибровать. Поэтому надежная ссылка
необходимо, либо откалиброван вольтметр или достаточно точное опорное напряжение. Калиброванный мультиметр стоит дорого, но
точного стабилизатора напряжения нет. Для менее чем на 10 € Вы можете построить источник опорного напряжения с точностью до 0,3%
или менее.Это соответствует стандарту обычного цифрового мультиметра (например, популярный UNI-T61A, B, C, D имеет 0,5%). А еще лучше ты
может превратить дешевый мультиметр в прецизионное измерительное оборудование.

Прецизионный стабилизатор

Ссылка точность напряжения не что иное, как источник питания с точностью стабилитрона или лучше точность напряжения
стабилизатор. На рынке есть прецизионные стабилизаторы. Все они отличаются точностью и ценой. Выходное напряжение
в основном 5.000В или 10.00В.
Вот несколько прецизионных стабилизаторов (их, наверное, больше):

Тип Выход Точность Цена Типовой лист
LT1431 5.000 В 0,4% 2,50 € скачать
AD581J 10,00 В 0,3% 9,00 € скачать
AD587J 10,00 В 0,2% 5,00 € скачать
LM4040 10.00 В 0,1% 1.00 € скачать
LT1021C 10,00 В 0,05% 6,00 € скачать
LT1236 10,00 В 0,05% 7,00 € скачать

При выборе стабилизатора обратите внимание на точность мультиметра, который вы хотите откалибровать, и на точность стабилизатора.Точность мультиметра после калибровки не может быть лучше, чем точность самого стабилизатора.
Недостаток прецизионных стабилизаторов в том, что это очень особенные детали, которые не всегда и не везде доступны.

Сборка

Принципиальная схема проста. Я выбрал стабилизатор LT1236 только потому, что мог легко достать его. Входное напряжение не
критично, пока оно находится в пределах от 15 до 30 В. Конденсаторы не допускают колебаний. Вот и все.


Плата не нужна.Все детали монтируются между выходными розетками и выключателем.

Чтобы получить второе напряжение 1.000 В, я добавил делитель напряжения. Но на самом деле это не так важно. Величина резистора
комбинация должна быть 9: 1. Я выбрал 18 кОм и 2,0 кОм, но подойдет любая другая комбинация, если ток
не превышает максимального тока стабилизатора.
Но главная проблема — это качество резисторов. Конечно, они также должны обладать точностью.Стандартная металлическая пленка
резисторы на 1% или даже 2% в принципе не годятся. Но хорошая возможность — выбрать пару из кучи
металлопленочные резисторы с омметром. Будьте очень осторожны и критичны. Компромиссы здесь неуместны.
Другая возможность (это то, что я сделал): вместо одного резистора 18 кОм я взял 10 из 180 кОм в
параллельно (плюс 10 по 20 кОм). Идея состоит в том, что общий допуск становится меньше, потому что допуски компенсируют каждый
другое — чем больше резисторов используется.Я проверил метод и получил следующий результат: все резисторы 1% действительно имели допуск.
всего 0,25% (каждый). При параллельном включении допуск общего сопротивления упал до 0,04%.
Подходящего корпуса мне не удалось достать здесь, в Танзании, поэтому я установил все в мультиметр в мастерской. Было достаточно
пространство внутри, а также спереди для розеток. Другим преимуществом было то, что я мог использовать внутренний источник питания.


источник опорного напряжения построен в моей мастерской мультиметра (синий и черный разъем под переключателем вращения).В
Красная ручка между ними — это переключатель с 10 В на 1 В.

Идеально. Даже по прошествии 15 лет мой цифровой мультиметр все еще в хорошей форме …
Обновление: вторая версия

Другая версия содержит AD581, на этот раз во внешнем корпусе. Входные заглушки интегрированы в корпус, так что устройство напрямую
подключается к лабораторному источнику питания.Также V2 имеет переключатель для изменения выходного напряжения с 10,00 В до 1,00 В.


Чтобы уменьшить допуски резисторов, я использовал на этот раз 4 резистора параллельно.

Теперь переходим к настройке.

Внутри цифрового мультиметра

Сердце всех цифровых мультиметров — это высокоинтегрированная ИС, аналого-цифровой преобразователь с драйвером ЖК-дисплея или светодиодного дисплея.IC
обрабатывает и отображает напряжение постоянного тока в диапазоне 0-200 мВ. Различные делители напряжения, выбираемые переключателем вращения (или
автоматическое управление) расширяют этот мили-вольтметр до практического вольтметра. Преобразователи токов и сопротивлений, которые мы игнорируем
здесь.
Когда мы теперь делаем нашу калибровку мы только регулировать опорное напряжение этого преобразователя А / D, это означает, что диапазон 200 мВ. В
резисторы делителей фиксированные и регулировке не подлежат. Это облегчает работу.

Всего один триммер

Легко — триммер всего один.
Переключения в диапазон напряжений вы в основном используете (например, 20), соединить опорное напряжение и установить дисплей на 10.00V.
Вот и все.

Изготовление точного измерительного оборудования из дешевого мультиметра.

Как найти подходящий триммер

Это легко, когда у вас есть простой цифровой мультиметр. Здесь только один. Но у некоторых мультиметров есть несколько триммеров.Пожалуйста, НЕ поворачивайте
триммеры, чтобы узнать, какой из них правильный. Вы испортите диапазоны измерения других режимов, таких как переменный ток или ток. это
Намного лучше определить аналого-цифровой преобразователь и найти его в технических данных. Там вы найдете регулировочный триммер.
позиционируется.
Самая распространенная ИС — ICL7106. ИС поставляется в 40-выводном DIL-корпусе или в квадратном SMD-корпусе. Еще одна распространенная ИС — это
ES51922, который используется, например, в популярных моделях UNI-T T61.

IC Подключение Штифт Типовой лист
ICL7106 40-контактный DIL REF HI, REF LO 35, 36 скачать
ICL7106 44-контактный SMD REF HI, REF LO 43, 44 скачать
ES51922 VR, VRH 37, 38 скачать


Обычный ICL7106.Следуйте по отмеченным булавкам и доберитесь до правого триммера.

увеличить


M-890G. Пример цифрового мультиметра с ICL7106.

увеличить


Принципиальная схема популярного Uni-t T61. Калибровочный триммер отмечен красным.

увеличить


У этого клещевого мультиметра много подстроечных резисторов.Определите аналого-цифровой преобразователь и проследите проводящие дорожки в соответствии с данными.
простынь.

Не поворачивайте триммеры, чтобы найти нужный! Вы будете передергивать другие режимы.

Кстати, всегда рекомендуется сначала довести оборудование до рабочей температуры, прежде чем производить какие-либо регулировки. Выключатель
на оба, мультиметр и опорное напряжение за полчаса перед выполнением калибровки.


Самый дешевый счетчик.У этого мультиметра за 5–
евро, который продается на местном рынке где-то в самом сердце Танзании, нет даже триммера. Но это легко можно добавить.

Исключение. Здесь нечего настраивать. Очевидно, что калибровка выполняется с помощью специального программного обеспечения через порт данных (на
правая сторона в центре). К счастью, в калибровке не было необходимости.

Приложение

Мне жаль, что у меня не было этой идеи раньше.Меня всегда беспокоило, что для разработки проектов помощи уходит много денег на первоклассное оборудование. Почему каждый
электрик есть хоть FLUKE179? Я видел так много дорогих инструментов и измерительного оборудования, которые были треснуты или
грязно грязно (или просто исчезло), так что я в основном покупаю только недорогое (но разумное) оборудование, которое я нахожу
в местных магазинах. В будущем все также получат от меня недорогой мультиметр, который технический специалист вместе со мной
откалибрую.Таким образом он лучше узнает свой цифровой мультиметр и, надеюсь, также оценит ценность своего инструмента.
особенно когда он понимает, что его цифровой мультиметр после настройки по крайней мере так же точен, как и в 10 раз более дорогой FLUKE 179 …

Ссылки и источники

Для руководств или принципиальных схем попробуйте

Инструкции по ремонту оборудования.

Больше информации о

Мультиметры в википедии.

Источник электронных компонентов и цен:

Райхельт

(PDF) Проектирование и изготовление стабилизатора напряжения 220 В

22

Применение потенциометров:

Потенциометры редко используются для непосредственного управления значительными объемами мощности (более

ватт или около того).Вместо этого они используются для регулировки уровня аналоговых сигналов (например, регуляторы громкости

на аудиооборудовании) и в качестве управляющих входов для электронных схем. Например, диммер

использует потенциометр для управления переключением TRIAC и, таким образом, косвенно для управления яркостью ламп

. Предустановленные потенциометры широко используются в электронике везде, где необходимо выполнить регулировку

во время производства или обслуживания.

Управляемые пользователем потенциометры широко используются в качестве пользовательских элементов управления и могут управлять очень широким спектром функций оборудования

.Повсеместное использование потенциометров в бытовой электронике

снизилось в 1990-х годах, теперь более распространены поворотные энкодеры, кнопки вверх / вниз и другие цифровые элементы управления

. Однако они остаются во многих приложениях, таких как регуляторы громкости и датчики положения

. Потенциометры малой мощности, как линейные, так и поворотные, используются для управления аудиооборудованием

, изменения громкости, ослабления частоты и других характеристик аудиосигналов.

«Логарифмический горшок» используется в качестве регулятора громкости в усилителях мощности звука, где его также называют «коническим звуковым горшком»

, потому что амплитудный отклик человеческого уха приблизительно равен

логарифмическому.Это гарантирует, что на регуляторе громкости, помеченном от 0 до 10, например, настройка 5

будет субъективно звучать вдвое громче, чем настройка 10. Также есть антиблокировочный потенциометр или обратный звук

, который является просто конусом реверс логарифмического потенциометра. Он почти всегда используется в групповой конфигурации

с логарифмическим потенциометром, например, в регуляторе баланса звука.

Телевидение:

Раньше потенциометры использовались для управления яркостью, контрастностью и цветовым откликом изображения.Потенциометр

часто использовался для регулировки «вертикального удержания», что влияло на синхронизацию

между внутренней схемой развертки приемника (иногда мультивибратором) и принятым сигналом изображения

, а также на другие вещи, такие как смещение несущей аудио-видео. , частота настройки (для

кнопочных комплектов

) и т. д.

Управление движением:

Потенциометры могут использоваться в качестве устройств обратной связи по положению для создания управления «замкнутым контуром»,

, например, в сервомеханизме.Этот метод управления движением, используемый в двигателе постоянного тока, представляет собой самый простой метод измерения угла или скорости

.