Výroba samonosných stabilizátorů napětí - praxe je poměrně běžná. Jsou však navrženy převážně stabilizační elektronické obvody, které jsou určeny pro relativně malá výstupní napětí (5-36 V) a relativně nízký výkon. Taková zařízení se používají jako součást konkrétního spotřebiče pro domácnost a ne více než to.
Proto je velmi důležité, aby výkonný regulátor napětí s vlastními rukama pro práci s napětím domácí sítě 220 voltů. V zásadě je takový úkol vyřešen. Uvidíme, jak to uspěje.
- Stabilizace napětí domácí sítě
- Schematická řešení pro stabilizaci elektrické rozvodné sítě 220V
- Varianta č. 1 - schéma feronezonance
- Varianta # 2 - autotransformátor nebo servopohon
- Varianta č. 3 - elektronický obvod
- Podrobný návod k montáži
- Krok # 1 - výroba tělesa stabilizátoru
- Krok # 2 - Vytvoření desky s plošnými spoji
- Krok # 3 - montáž regulátoru napětí
- Princip práce a vlastní zkouška
- Závěry a užitečné video k tématu
Stabilizace napětí domácí sítě
Touha vlastníků různých druhů nemovitostí poskytovat stabilizované napětí domácí sítě - jev je zřejmý. Tento přístup zajišťuje údržbu použitých zařízení, často nákladných, neustále potřebných v ekonomice.
Faktor stabilizace je obecně zárukou zvýšené bezpečnosti provozu elektrických sítí.
Průmyslový design stabilizátoru napětí, který lze snadno zakoupit na trhu. Rozsah těchto zařízení je obrovský, ale vždy existuje možnost vytvořit si vlastní design
Tento problém můžete vyřešit různými způsoby, z nichž nejjednodušší je koupit výkonný regulátor napětí vyráběný průmyslovým způsobem.
Návrhy na tato zařízení na komerčním trhu jsou masivní. Nákupní příležitosti jsou však často omezeny náklady na zařízení nebo jinými faktory.
Alternativou k nákupu se proto stává montáž regulátoru napětí vlastními rukama z dostupných elektronických součástí.
S výhradou odpovídajících dovedností a znalostí elektroinstalace lze v praxi realizovat a úspěšně aplikovat teorii elektrotechniky (elektronika), poruchu obvodu a pájení prvků samonosného stabilizátoru napětí. Existují takové příklady.
Stabilizační zařízení vyrobené z rukou z dostupných a levných rádiových částí může vypadat takto. Podvozek a karoserie mohou být vybrány ze starých průmyslových zařízení (například z osciloskopu)
Schematická řešení elektrického napájení 220V
Vzhledem k možným řešením obvodů pro stabilizaci napětí s povolením relativně vysokého výkonu (nejméně 1, 2 kW) je třeba mít na paměti rozmanitost technologií.
Existuje několik rozhodnutí o obvodu, která určují technologické možnosti zařízení:
- ferozonanční činidlo;
- servomotory;
- elektronické;
- střídač.
Která možnost volby závisí na vašich preferencích, dostupných materiálech pro montáž a schopnostech práce s elektrickým zařízením.
Varianta č. 1 - schéma feronezonance
Pro vlastní produkci nejjednodušší verze schématu je vidět první položka v seznamu - ferosezonanční obvod. Pracuje na využití efektu magnetické rezonance.
Blokové schéma jednoduchého stabilizátoru, vyrobené na základě tlumivek: 1 - první škrticí prvek; 2 - druhý plynový prvek; 3 - kondenzátor; 4 - strana vstupního napětí; 5 je výstupní napětí
Konstrukce poměrně silného stabilizátoru ferro-rezonance je přípustná pouze pro shromažďování tří prvků:
Jednoduchost v této verzi však doprovází mnoho nepříjemností. Konstrukce silného stabilizátoru, sestaveného na ferosondonovém obvodu, se ukazuje jako masivní, objemná, těžká.
Varianta # 2 - autotransformátor nebo servopohon
Ve skutečnosti hovoříme o okruhu, kde se používá princip autotransformeru. Transformace napětí se automaticky provádí ovládáním reostatu pohybem posuvníku servopohonu.
Na druhé straně je servopohon řízen signálem přijatým například ze snímače úrovně napětí.
Základní schéma servopohonu, jehož sestava vytvoří výkonný regulátor napětí pro dům nebo chatu. Tato možnost je však považována za technologicky zastaralou
Podobným způsobem pracuje reléové zařízení s jediným rozdílem v tom, že transformační koeficient se v případě potřeby mění připojením nebo odpojením příslušných vinutí pomocí relé.
Tyto obvody se zdají být technicky složitější, ale neposkytují dostatečnou linearitu změny napětí.
Manuální zvednutí reléového zařízení nebo na servopohonu je přípustné. Je však moudřejší zvolit si elektronickou verzi. Náklady na síly a prostředky jsou prakticky stejné.
Varianta # 3 - elektronický obvod
Vytvoření silného stabilizátoru v rámci systému elektronického řízení s velkým sortimentem rádiových komponentů v prodeji se stává docela možné. Typicky jsou tyto obvody sestaveny na elektronických součástech - somistorech (tyristory, tranzistory).
Byla také vyvinuta řada obvodů regulátoru napětí, kde se jako klíče používají tranzistory výkonového pole.
Blokové schéma modulu elektronické stability: 1 - vstupní svorky zařízení; 2 - řídicí jednotka symistorů pro vinutí transformátoru; 3 - mikroprocesorová jednotka; 4 - výstupní svorky pro připojení zátěže
Chcete-li, aby mocný přístroj plně pod elektronickou kontrolou rukou laika je poměrně složité, bez zkušeností a znalostí v oblasti elektrotechniky nemůže dělat.
Proto při samostatné výrobě tuto možnost považují za vhodnou, pokud existuje silná touha vybudovat stabilizátor, plus zkušenosti získané elektronickým inženýrem. Dále v článku se budeme zabývat návrhem elektronického provedení,vhodné pro výrobu vlastních rukou.
Podrobný návod k montáži
Přibližně výkonový transformátor je potřebný pro výrobu vlastní konstrukce stabilizátoru. Výběr jiných variant však není vyloučen ani obalován vlastními silami
Je pravda, že televizní přijímače mají tendenci mít transformátory TS-180, zatímco u stabilizátoru je vyžadováno přinejmenším MS-320, aby poskytovalo počáteční zatížení až 2 kW.
Krok # 1 - Výroba stabilizátorového pouzdra
Pro výrobu tělesa zařízení je pro hlavní těleso zařízení vhodná jakákoliv vhodná skříň na bázi izolačního materiálu - plastů, textolitů atd. Hlavním kritériem je přiměřenost prostoru pro umístění výkonového transformátoru, desky s elektronickými obvody a dalších součástí.
Je rovněž přípustné, aby se případ skleněných tabulí ze skleněných vláken upevňoval pomocí rohů nebo jinak.
Pojďme vyzvednout pouzdro z jakékoli elektroniky, vhodné pro umístění všech součástí domácího stabilizačního obvodu. Také skříň může být sestavena vlastníma rukama, například ze skleněných desek
Skříň stabilizátoru musí být opatřena drážkami pro instalaci spínacího, vstupního a výstupního rozhraní a také \ tostatní příslušenství, které obvod poskytuje jako ovládací nebo spínací prvky.
Podle vyráběného případu se vyžaduje desková základna, na které bude elektronická deska „ležet“ a transformátor bude zajištěn. Deska může být vyrobena z hliníku, ale pro upevnění elektronické desky je nutné použít izolátory.
Krok # 2 - Vytvoření PCB
Nejdříve musíte kromě transformátoru navrhnout uspořádání pro umístění a připojení všech elektronických součástek podle schématu.
Poté na nákresu označte list fóliových textilií a nakreslete (tiskněte) na stranu fólie vytvořené stopy.
Poté vyhoďte desku vhodným řešením (elektronický inženýrský způsob kopání desek by měl být znám).
Desku s plošnými spoji stabilizátoru lze v domácím prostředí vytvořit zcela přístupným způsobem. K tomu je třeba připravit šablonu a sadu nástrojů pro leptání na fólii textilizované
Výsledná tisková kopie šlechtění se očistí, vyrovná cínem a provede se instalace všech rádiových komponentů obvodu s následným pájením. To je, jak je deska s elektronickými obvody vyrobena z výkonného regulátoru napětí.
V zásadě je možné využít služby třetích stran na digesci desek s plošnými spoji. Tato služba je poměrně cenově dostupná a kvalita "pečeti" je výrazně vyšší než u domácí verze.
Krok # 3 - Sběr stabilizátoru napětí
Je vybavena rádiovými komponenty a připravuje se deskapro externí vazby - zejména desky vnější komunikace (vodiče) s ostatními prvky - transformátorem, přepínačem, rozhraními atd. jsou zobrazeny na desce
Na základní desku skříně je připojen transformátor, který je připojen k transformátoru obvodu elektronické desky a upevněn na desce izolátoru.
Příklad domácího stabilizátoru napětí reléového typu, vyrobeného v domácím prostředí, umístěném v případě z důvodu neschopnosti průmyslového měřicího přístroje
Zbývá pouze připojit se k vnějším prvkům obvodu namontovaným na skříni, nainstalovat na radiátor klíčový tranzistor, po kterém skříň uzavře shromážděnou elektronickou strukturu. Stabilizátor napětí je připraven.
K dalším testům můžete přistoupit.
Princip práce a vlastní zkouška
Výkonný fieldbus tranzistor typu IRF840 funguje jako řídicí prvek elektronického stabilizačního obvodu.
Napětí pro zpracování (220-250V) prochází primárním vinutím výkonového transformátoru, narovnané diodovým můstkem VD1 a vstupuje do odtoku tranzistoru IRF840. Zdroj této stejné komponenty je spojen se záporným potenciálem diodového můstku.
Schéma základní stabilizační jednotky s vysokým výkonem (do 2 kW), na jejímž základě bylo sestaveno a úspěšně použito několik strojů. Schéma prokázalo optimální úroveň stabilizace při specifikovaném zatížení, nikoli však vyšší
Část obvodu, která obsahuje jedno ze dvou sekundárních vinutítransformátor, je tvořen přidaným usměrňovačem (VD2), potenciometrem (R5) a dalšími prvky elektronického regulátoru. Tato část obvodu generuje řídicí signál, který vstupuje do hradlové brány tranzistoru s efektem pole IRF840.
V případě zvýšení napájecího napětí napájecí sítě řídicí signál snižuje napětí hradla tranzistoru pole, což vede k uzavření klíče.
Podle zapojení zátěžového připojení (XT3, XT4) je možné zvýšení napětí. Možnost zálohování je obvod v případě poklesu síťového napětí.
Nastavení přístroje není nijak zvlášť složité. Vyžaduje konvenční žárovku (200-250 W), která by měla být součástí svorek výstupu zařízení (X3, X4). Otáčením potenciometru (R5) se napětí na uvedených svorkách uvede na 220-225 voltů.
Vypněte stabilizátor, vypněte žárovku a zařaďte zařízení již při plném zatížení (maximálně 2 kW).
Po 15-20 minutách provozu se zařízení opět odpojí a provede se regulace teploty radiátoru klíčového tranzistoru (IRF840). Pokud je ohřev radiátoru významný (více než 75 °), je nutné vyzvednout silnější tepelný výměník.
Závěry a užitečné video na toto téma
Na níže uvedeném videu je uvažováno jedno z možných provedení domácího stabilizátoru.
V zásadě lze vzít na vědomí tuto verzi samočinného stabilizačního zařízení:
Montáž bloku, která stabilizuje síťové napětí, je možná vlastníma rukama. To je potvrzenočetné příklady, kdy se rádioamatéři s malou zkušeností velmi úspěšně vyvíjejí (nebo uplatňují stávající), připravují a shromažďují schéma elektroniky.
Problémy s pořízením dílů pro výrobu stabilizátoru proti mrazu obvykle nejsou zaznamenány. Náklady na výrobu jsou nízké a přirozeně se vyplatí při uvedení stabilizátoru do provozu.
