Hoe u een spanningsstabilisator met uw eigen handen monteert. DIY-spanningsstabilisatorcircuits DC-spanningsstabilisator 220V

Het verschil in de geleverde spanning ten opzichte van de referentie 220 V kan te wijten zijn aan zowel de kwaliteit van de transformatoren en draden als aan de afstand van de consument tot het distributieapparaat. Een van de belangrijke factoren die de spanningsstabiliteit beïnvloeden, is fysieke slijtage en overbelasting van elektriciteitsleidingen. Dit alles leidt tot spanningsdalingen en -pieken, die zonder uitzondering een negatief effect hebben op alle elektrische apparaten.

220 V-spanningsstabilisatoren lossen dit probleem op. Dankzij de circuits van dergelijke apparaten kunt u spanningspieken in het netwerk afvlakken en een stabiele 220 volt-uitgang verkrijgen met een kleine toegestane fout. Tegelijkertijd is het niet nodig om zo'n apparaat te kopen - als je wilt en minimale kennis hebt van circuits, kun je het thuis met je eigen handen in elkaar zetten.

Soorten stabilisatoren

Alle industriële ontwerpen van dergelijke apparatuur kunnen in twee grote groepen worden verdeeld:

• elektromechanisch;
• gepulseerd.

Elektromechanisch

De werking van elektromechanische apparaten is gebaseerd op een servoaandrijving, die in staat is het aantal wikkelwindingen (en dus de uitgangsspanning) te veranderen door een geleidende schuif langs een reostaat te bewegen. Dergelijke apparaten zijn goedkoper dan alle andere modellen en hebben zeer goede stabilisatieprestaties. De kans is echter groter dat ze breken vanwege de aanwezigheid van veel mechanische onderdelen.

Maar hun grootste nadeel is de reactiesnelheid. Omdat de aandrijving de stroomcollector niet onmiddellijk in beweging brengt, kan de stabilisatievertraging oplopen tot 0,1 seconde, wat catastrofaal lang is voor apparaten die gevoelig zijn voor verschillen. Met andere woorden: een dergelijke stabilisator heeft misschien eenvoudigweg geen tijd om moderne elektronica te beschermen. Bovendien is het reproduceren van een dergelijk apparaat thuis, vanwege de aanwezigheid van mechanische onderdelen, een niet-triviale taak.

Puls

Stabilisatoren worden pulsstabilisatoren genoemd, waarvan de werking is gebaseerd op het principe van het verzamelen van stroom en het in fragmenten - pulsen - naar de consument distribueren. Dankzij deze tijdsintervallen kan het systeem de vereiste stroom accumuleren en vervolgens gestabiliseerd vermogen leveren. Dergelijke apparaten omvatten ook apparaten waarvan de werking is gebaseerd op triacs en thyristors.

Dergelijke apparaten zijn duurder dan hun elektromechanische tegenhangers, maar ze zijn ook veel betrouwbaarder: er zijn geen wrijvende of bewegende delen, wat betekent dat er in feite niets kapot kan gaan. Het is waar dat hun stabilisatie-indicatoren slechter zijn: ze zijn alleen in staat tot een proportionele stijging of daling van de inputindicatoren. Maar de reactiesnelheid bedraagt ​​maximaal 20 milliseconden, en dit is voldoende om zelfs de meest gevoelige huishoudelijke elektrische apparaten te beschermen. Bovendien kan een dergelijk apparaat met uw eigen handen worden geassembleerd, met de nodige vaardigheden en elementbasis.

Naast scheiding volgens het stabilisatieprincipe is er een scheiding in eenfasige en driefasige apparaten. Maar omdat er thuis meestal enkelfasige stroom wordt gebruikt, houden we geen rekening met driefasige apparaten.

Spanningsstabilisatorcircuit voor 220 V

In het circuit, dat we zullen beschouwen als een voorbeeld van het maken van een stabilisator met je eigen handen, worden triacs gebruikt. Dankzij een goed geselecteerde elementbasis kan dit apparaat stabiele prestaties leveren bij voeding van 130 tot 270 V, en is het bestand tegen het aansluiten van een belasting tot 6 kW. Maar het allerbelangrijkste is de reactiesnelheid – ongeveer 10 ms! Hier is het circuit van de toekomstige 220 V-spanningsstabilisator:

Ondanks de schijnbare complexiteit van het 220 V-spanningsstabilisatorcircuit, zouden er geen problemen moeten zijn om een ​​dergelijk apparaat met uw eigen handen te produceren als u op zijn minst basiskennis op het gebied van elektrotechniek heeft. Dus de lijst met componenten die nodig zijn voor een succesvolle montage:

• Vermogenseenheid;
• Gelijkrichter (corrigeren van de spanningsamplitude);
• Controller en vergelijker;
• Versterkertrap;
• Inschakelvertragingsapparaat voor belasting;
• Automatische transformator;
• Sleutels;
• Schakelaar met zekeringfunctie.

Je hebt ook draden nodig voor het verbinden van elementen en wikkeltransformatoren, een printplaat voor het monteren van het circuit en gereedschap - een soldeerbout, soldeer en een pincet.

Het proces van het met uw eigen handen maken van een 220 V-stabilisator

Eerst moet je een stuk folieprintplaat nemen van een geschikt formaat (ongeveer 120x90 mm) voor het maken van een printplaat. Het diagram zelf kan met een strijkijzer en een op papier afgedrukt schakelschema naar een vliegtuig worden overgebracht:

Nadat je de nodige architectuur hebt ontvangen, kun je beginnen met het wikkelen van transformatoren (je kunt kant-en-klare TPK-2-2, 12V kopen en in serie aansluiten, maar je kunt het zelf maken). Om elke trans op te winden, heb je een magnetische kern met een doorsnede van 1,87 cm 2 en drie draden nodig. De eerste wikkeling bestaat uit 8669 draadwindingen met een doorsnede van 0,064 mm. De andere twee wikkelingen zijn gemaakt van draad met een doorsnede van 0,185 mm, en elk van hen zal 522 windingen bevatten.

De tweede transformator is anders: hij is gemonteerd op een torusvormige magnetische kern, maar het aantal windingen zal al 455 zijn. Het tweede transformatorblok moet 7 aftakkingen bevatten, en als voor de eerste drie een draad van 3 mm 2 voldoende is, dan is voor de voor de rest is het noodzakelijk om een ​​bus te gebruiken met een dwarsdoorsnede van minimaal 18 mm 2. Dit voorkomt dat het apparaat tijdens gebruik opwarmt en verhoogt de algehele veiligheid.

Na het monteren van de transformatoren moeten ze in serie worden geschakeld volgens onderstaand schema:

De overige componenten voor montage moeten worden aangeschaft. Nadat u alles heeft aangeschaft wat u nodig heeft, kunt u beginnen met het monteren van het apparaat volgens het elektrische schakelschema. Het is belangrijk om te onthouden dat de controllerchip en triacs op een koelradiator moeten worden gemonteerd met behulp van warmtegeleidende pasta of lijm.

Door alle elementen samen te voegen, krijgt u een betrouwbaar en kwalitatief hoogstaand apparaat met kenmerken die aan alle huishoudelijke behoeften van een gewoon woongebouw zullen voldoen.

Als zo'n circuit ingewikkeld voor je is, is het beter om een ​​andere versie van een zelfgemaakte stabilisator te kiezen, bijvoorbeeld een relaistype. De schakeling van zo’n 220 V-stabilisator is niet zo complex als die van de triac-versie, en wordt doorgaans als voorbeeld gegeven in alle bladen voor radioamateurs:

De schakeling is eenvoudig en bevat 3 stabilisatieblokken, met verschillende spanningsdrempels. Elk van hen bestaat uit een zenerdiode en weerstanden. Naast de blokken bevat de schakeling twee transistorschakelaars die elektromagnetische relais aansturen. Vanwege zijn eenvoud en relatieve betrouwbaarheid zal een dergelijk apparaat een uitstekend alternatief zijn voor complexere apparaten.

Voor- en nadelen van een zelfgemaakte stabilisator

Een van de positieve aspecten van een dergelijk apparaat is het vermelden waard:

• Vrij hoge stabilisatiecijfers, voldoende voor de binnenlandse behoeften;
• Lage prijs vergeleken met fabrieksapparaten;
• Beschikbaarheid van zelfreparatie.

Naast de voordelen heeft een dergelijke stabilisator echter ook een aantal nadelen:

• Doe-het-zelf-montage is qua kwaliteit inferieur aan fabrieksmontage (solderen, wikkeltransformatoren, enz.);
• Complexe en nauwgezette installatie van het voltooide apparaat;
• Onvermogen om nauwkeurige stabilisatiegegevens te verkrijgen vanwege het ontbreken van speciale apparatuur.

Concluderend zou ik willen zeggen dat als je niet op zijn minst basisvaardigheden hebt op het gebied van circuitontwerp en ervaring met het solderen van radiocomponenten, je de assemblage van een dergelijk apparaat niet moet ondernemen, aangezien dit een verantwoordelijk en belangrijk knooppunt is in de elektrische sector. netwerk van het huis, waarvan de veiligheid van alle elektrische apparaten afhangt.

Hierin staan ​​basisgegevens over het ontwerp van de spanningsstabilisator video:

Het artikel bespreekt de mogelijkheid van het continu schakelen van wisselstroomcircuits met behulp van elektromechanische relais. De mogelijkheid om erosie van relaiscontacten te verminderen en, als gevolg daarvan, de duurzaamheid te vergroten en interferentie door de werking te verminderen, is aangetoond met behulp van het voorbeeld van een netwerkspanningsstabilisator voor een appartement.

Idee

Ik heb een artikel gevonden "Soorten spanningsstabilisatoren", waarin werd gesproken over de mogelijkheid om op het moment van schakelen een diode op de relaiscontacten aan te sluiten. Het idee is om de wisselspanning tijdens de positieve halve cyclus te schakelen. In dit geval kunt u voor de schakelperiode een diode parallel aan de relaiscontacten aansluiten.

Wat levert deze methode op? Het schakelen van 220V verandert in het schakelen van alleen 20V, en aangezien er geen onderbreking van de belastingsstroom is, is er vrijwel geen boog. Bovendien treedt bij lage spanningen de boog praktisch niet op. Er is geen boog - de contacten branden of verslijten niet, de betrouwbaarheid neemt 10 keer of meer toe. De duurzaamheid van de contacten wordt alleen bepaald door mechanische slijtage, wat neerkomt op 10 miljoen schakelingen.

Om dit idee te implementeren en te testen, werd een AC-relaisstabilisator van 2 kW gemonteerd om het appartement van stroom te voorzien. Hulprelais verbinden de diode alleen voor de duur van het schakelen van het hoofdrelais tijdens de positieve halve cyclus. Het bleek dat de relais aanzienlijke vertragings- en stuitertijden hebben, maar toch kon de schakeloperatie in een halve cyclus worden geperst.

Schematisch diagram

Programma

In het hoofdprogramma worden de meetresultaten verwerkt en indien nodig wordt een commando gegeven om het relais te schakelen.
Voor elke relaisgroep worden afzonderlijke in- en uitschakelprogramma's geschreven, rekening houdend met de nodige vertragingen R2aan, R2uit, R1on En R1uit.
Het 5e bit van poort C wordt in het programma gebruikt om een ​​klokpuls naar de oscilloscoop te sturen, zodat de resultaten van het experiment kunnen worden bekeken.

Specificaties

Details en ontwerp

Instellingen

De stabilisator werkt voor mij al de derde maand en heeft bewezen zeer goed te zijn. Voordien werkte een stabilisator van een eerder ontwerp voor mij. Het werkte goed, maar soms viel de ononderbroken stroomvoorziening van de computer uit tijdens het overschakelen. Met de nieuwe stabilisator verdween dit probleem voor altijd.

Gezien het feit dat de erosie van contacten in het relais sterk is afgenomen (er is vrijwel geen vonk), zou het mogelijk zijn om minder krachtige relais als de belangrijkste te gebruiken (LIMING JZC - 22F).

Opgemerkte tekortkomingen

conclusies

Gebruikte bronnen

Bestanden

Goed! De gratis versie is voorbij. Als je bestanden en nuttige artikelen wilt, help me dan!

Het elektriciteitsnetwerk in veel van onze huizen kan niet bogen op hoge kwaliteit, dit geldt vooral voor landelijke gebieden die ver van de stad liggen. Daarom treden er vaak spanningspieken op. Lokale fabrikanten van elektrische apparaten houden met deze omstandigheid rekening en zorgen voor een veiligheidsmarge. Maar veel mensen maken vooral gebruik van buitenlandse technologie, waarvoor dergelijke sprongen destructief zijn. Daarom is het noodzakelijk om speciale apparaten te gebruiken. En je hoeft ze niet in de winkels te kopen; je kunt met je eigen handen een 220V-spanningsstabilisator maken volgens het diagram. Deze taak is niet helemaal moeilijk als je alles volgens de instructies doet.

Vlak voor de montage moet u vertrouwd raken met de bestaande typen van dergelijke apparaten en ontdekken wat hun werkingsprincipe is.

Noodzakelijke maatregel

Idealiter kan het elektriciteitsnetwerk efficiënt werken met kleine spanningsdalingen - niet meer dan 10%, zowel hoger als lager dan de nominale 220V. Zoals uit de reële bedrijfsomstandigheden blijkt, zijn deze veranderingen echter soms behoorlijk aanzienlijk. En dit bedreigt nu al het falen van aangesloten apparaten.

En om dergelijke problemen te voorkomen, werd een apparaat zoals een spanningsstabilisator gemaakt. En als de stroom de toegestane waarde overschrijdt, schakelt het apparaat automatisch de aangesloten elektrische apparaten uit.

Wat zou nog meer de behoefte aan zo'n apparaat kunnen veroorzaken en waarom denken sommige mensen erover om een ​​​​zelfgemaakte 220V-spanningsstabilisator volgens het circuit te maken? De aanwezigheid van een dergelijke assistent is gerechtvaardigd vanwege de volgende mogelijkheden:

• Huishoudelijke apparaten werken gegarandeerd lang.
• Bewaking van de netspanning.
• Het opgegeven spanningsniveau wordt automatisch gehandhaafd.
• Stroompieken hebben geen invloed op elektrische apparaten.

Als dergelijke elektrische “afwijkingen” vaak voorkomen waar u woont, moet u overwegen een goede stabilisator aan te schaffen. Als laatste redmiddel, monteer het zelf.

Soorten stabilisatoren

Het belangrijkste onderdeel van elk dergelijk beschermend elektrisch apparaat is de verstelbare autotransformator. Momenteel produceren veel fabrikanten verschillende soorten apparaten die hun eigen hebben. Deze omvatten twee belangrijke 220V-spanningsstabilisatorcircuits voor thuis:

• Elektromechanisch.
• Elektronisch.

Er zijn ook ferroresonante analogen, die praktisch niet in het dagelijks leven worden gebruikt, maar die later zullen worden besproken. Nu is het de moeite waard om verder te gaan met een beschrijving van bestaande modellen.

Elektromechanische (servo-aangedreven) apparaten

De netspanning wordt aangepast met behulp van een schuif die langs de wikkeling beweegt. Tegelijkertijd worden verschillende aantallen beurten gebruikt. We hebben allemaal op school gestudeerd, en sommigen van ons hebben misschien te maken gehad met een reostaat tijdens natuurkundelessen.

Spanning werkt volgens een soortgelijk principe. Alleen de schuif wordt niet handmatig verplaatst, maar met behulp van een elektromotor, een zogenaamde servoaandrijving. Het is eenvoudigweg nodig om de structuur van deze apparaten te kennen als u volgens het diagram met uw eigen handen een 220V-spanningsstabilisator wilt maken.

Elektromechanische apparaten zijn zeer betrouwbaar en zorgen voor een soepele spanningsregeling. Karakteristieke voordelen:

• Stabilisatoren werken onder elke belasting.
• De hulpbron is aanzienlijk groter dan die van andere analogen.
• Betaalbare kosten (de helft lager dan elektronische apparaten)

Helaas zijn er naast alle voordelen ook nadelen:

• Door het mechanische ontwerp is de responsvertraging goed merkbaar.
• Dergelijke apparaten maken gebruik van koolstofcontacten, die na verloop van tijd onderhevig zijn aan natuurlijke slijtage.
• De aanwezigheid van geluid tijdens bedrijf, hoewel het praktisch onhoorbaar is.
• Klein werkbereik 140-260 V.

Het is vermeldenswaard dat er, in tegenstelling tot de spanningsstabilisator van de 220V-omvormer (je kunt het met je eigen handen maken volgens het circuit, ondanks de schijnbare moeilijkheden), er ook een transformator is. Wat het werkingsprincipe betreft, wordt de spanningsanalyse uitgevoerd door een elektronische besturingseenheid. Als het significante afwijkingen van de nominale waarde opmerkt, verzendt het een commando om de schuifregelaar te verplaatsen.

De stroom wordt aangepast door meer windingen van de transformator aan te sluiten. Als het apparaat geen tijd heeft om tijdig op een te hoge spanning te reageren, is er een relais in het stabilisatorapparaat aanwezig.

Elektronische stabilisatoren

Het werkingsprincipe van elektronische apparaten is een beetje anders. Er zijn verschillende schema's die hieraan ten grondslag liggen:

• thyristor of zeven-opslag;
• relais;
• omvormer

Dergelijke apparaten werken stil, met uitzondering van relaisstabilisatoren. Ze schakelen tussen modi met behulp van vermogensrelais die worden bestuurd door een elektronische besturingseenheid. Omdat ze de contacten mechanisch loskoppelen, is er van tijd tot tijd ruis hoorbaar tijdens de werking van dergelijke apparaten. Voor sommigen kan dit een ernstig nadeel zijn.

Daarom zou de beste keuze zijn om met uw eigen handen een 220V-spanningsstabilisator van de omvormer aan te schaffen of te maken, waarvan het schakelschema niet moeilijk te vinden is.

Andere elektronische analogen hebben speciale schakelaars, thyristors en semistors en werken daarom in de stille modus. Hierdoor kunnen de stabilisatoren vrijwel onmiddellijk werken. Andere voordelen zijn onder meer:

• geen verwarming;
• het werkbereik is 85-305 V (voor relaisapparaten is dit 100-280 V);
• compacte afmetingen;
• lage kosten (opnieuw van toepassing op relaisstabilisatoren).

Een veelvoorkomend nadeel van elektronische apparaten is het stapsgewijze circuit voor het regelen van de netspanning. Bovendien hebben thyristorapparaten de hoogste kosten, maar hebben ze tegelijkertijd een zeer lange levensduur.

Inverter technologie

Een onderscheidend kenmerk van dergelijke apparaten is de afwezigheid van een transformator in het ontwerp van het apparaat. De spanningsregeling gebeurt echter elektronisch en behoort daarom tot het vorige type, maar is als het ware een aparte klasse.

Als je een zelfgemaakte 220V-spanningsstabilisator wilt maken, waarvan het circuit niet moeilijk te verkrijgen is, dan is het beter om invertertechnologie te kiezen. Het werkingsprincipe zelf is hier immers interessant. Omvormerstabilisatoren zijn uitgerust met dubbele filters, waardoor spanningsafwijkingen van de nominale waarde binnen 0,5% kunnen worden geminimaliseerd. De stroom die het apparaat binnenkomt, wordt omgezet in gelijkspanning, gaat door het hele apparaat en voordat het weer wordt verlaten, neemt het zijn vorige vorm aan.

Ferroresonantie-analogen

Het werkingsprincipe van ferroresonantiestabilisatoren is gebaseerd op het magnetische resonantie-effect dat optreedt in een systeem met smoorspoelen en condensatoren. In bedrijf lijken ze een beetje op elektromechanische apparaten, alleen in plaats van een schuifregelaar is er een ferromagnetische kern die beweegt ten opzichte van de spoelen.

Dit systeem is zeer betrouwbaar, maar is groot van formaat en maakt veel lawaai tijdens het gebruik. Er is ook een ernstig nadeel: dergelijke apparaten werken alleen onder belasting.

Als voorheen een dergelijk 220V-netpopulair was, is het nu beter om het te verlaten. Bovendien kunnen hier sinusoïdale vervormingen niet worden uitgesloten. Om deze reden is deze optie niet geschikt voor moderne huishoudelijke elektrische apparaten. Maar als het huishouden over krachtige elektromotoren, handgereedschap en lasmachines beschikt, zijn dergelijke stabilisatoren nog steeds van toepassing.

Ferroresonantiestabilisatoren waren 20 of 30 jaar geleden wijdverspreid in het dagelijks leven. In die tijd werden oude televisies erdoorheen gevoed, omdat ze een speciaal ontwerp hadden dat een veilig gebruik van het elektriciteitsnetwerk niet rechtstreeks mogelijk maakte. Er zijn moderne modellen van deze stabilisatoren die niet veel nadelen hebben, maar ze zijn erg duur.

Zelfgemaakt apparaat

Welk soort 220V-spanningsstabilisatorcircuit kunt u met uw eigen handen implementeren? De eenvoudigste versie van de stabilisator bestaat uit een minimum aantal componenten:

• transformator;
• condensator;
• diodes;
• weerstand;
• draden (voor het aansluiten van microschakelingen).

Met behulp van eenvoudige vaardigheden is het monteren van het apparaat niet zo moeilijk als het lijkt. Maar als je een oud lasapparaat hebt, wordt alles eenvoudiger, omdat het praktisch al is gemonteerd. Het probleem is echter dat niet iedereen zo'n lasapparaat heeft, en daarom is het beter om een ​​andere methode voor een zelfgemaakt apparaat te vinden.

Laten we om deze reden eens kijken hoe je een analoog van een triac-stabilisator kunt maken. Dit apparaat zal worden ontworpen voor een ingangsbereik van 130-270 V, en de uitgang zal worden geleverd van 205 tot 230 V. Een groot verschil in ingangsstroom is nogal een pluspunt, maar voor de uitgangsstroom is het al een minpunt . Maar voor veel huishoudelijke apparaten is dit verschil acceptabel.

Wat het vermogen betreft, maakt het met de hand gemaakte 220V-circuit de aansluiting van elektrische apparaten tot 6 kW mogelijk. De belasting schakelt binnen 10 milliseconden.

Voordelen van een zelfgemaakt apparaat

Een onafhankelijk gemaakte stabilisator heeft zijn voor- en nadelen, die u zeker moet kennen. Belangrijkste voordelen:

• goedkoop;
• onderhoudbaarheid;
• onafhankelijke diagnostiek.

Het meest voor de hand liggende voordeel zijn de lage kosten. Alle onderdelen zullen apart aangeschaft moeten worden, en dit is nog steeds onvergelijkbaar met kant-en-klare stabilisatoren.

Als een onderdeel van de gekochte spanningsstabilisator defect raakt, is het onwaarschijnlijk dat u dit zelf kunt vervangen. In dit geval hoeft u alleen nog maar een technicus bij u thuis te bellen of hem naar een servicecentrum te brengen. Zelfs als je enige kennis hebt op het gebied van elektrotechniek, is het vinden van het juiste onderdeel nog niet zo eenvoudig. Heel anders is het als het apparaat met de hand is gemaakt. Alle details zijn al bekend en als u een nieuwe wilt kopen, hoeft u alleen maar naar de winkel te gaan.

Als iemand eerder met zijn eigen handen een spanningsstabilisatorcircuit van 220 V 10 kW heeft geassembleerd, betekent dit dat de persoon veel van de fijne kneepjes al begrijpt. Dit betekent dat het identificeren van de storing niet moeilijk zal zijn.

Nadelen om te overwegen

Laten we nu enkele van de nadelen bespreken. Hoezeer hij zichzelf ook prijst, hij zal niet kunnen concurreren met echte professionals op elektrisch gebied. Om deze eenvoudige reden zal de betrouwbaarheid van een zelfgemaakte stabilisator inferieur zijn aan die van merkanalogen. Dit komt door het feit dat bij de productie gebruik wordt gemaakt van uiterst nauwkeurige instrumenten, waarover gewone consumenten niet beschikken.

Een ander punt is een breder bedrijfsspanningsbereik. Als deze voor een in de winkel gekochte versie varieert van 215 tot 220V, dan zal deze parameter voor een thuis gemaakt apparaat 2 of zelfs 5 keer worden overschreden. En dit is al van cruciaal belang voor een groot aantal moderne huishoudelijke apparaten.

Accessoires

Om zelf een elektronische spanningsstabilisator van 220 V samen te stellen met behulp van de schakeling, kunt u niet zonder de volgende componenten:

• stroomvoorziening;
• gelijkrichter;
• comparator;
• controleur;
• versterkers;
• LED's;
• vertragingsknooppunt;
• autotransformator;
• optokoppelschakelaars;
• zekering schakelaar.

Je hebt ook een soldeerbout en een pincet nodig.

Kenmerken van thuisproductie

Alle elementen worden op een printplaat van 115x90 mm geplaatst. Waarom kun je folieglasvezel gebruiken? De lay-out van alle werkende componenten kan op een laserprinter worden afgedrukt en vervolgens kan alles met een strijkijzer worden overgebracht. Het voorbeeld zelf staat hieronder.

Nu kunt u doorgaan met het maken van transformatoren. En hier is alles niet zo eenvoudig. In totaal moet je twee elementen maken. Voor de eerste moet je nemen:

• magnetische kern met een doorsnede van 187 mm 2;
• drie PEV-2-draden.

Bovendien moet een van de draden 0,064 mm dik zijn en de andere - 0,185 mm. Om te beginnen wordt een primaire wikkeling gemaakt met het aantal windingen - 8669. Volgende wikkelingen hebben minder windingen - 522.

Het elektrische circuit van de 220V-spanningsstabilisator zorgt voor de aanwezigheid van twee transformatoren. Daarom is het de moeite waard om na het monteren van het eerste element verder te gaan met de productie van het tweede. En hiervoor heb je al een toroïdaal magnetisch circuit nodig. De wikkeling is hier ook gemaakt van PEV-2-draad, behalve dat het aantal windingen gelijk zal zijn aan 455. Bovendien moeten er zeven tikken uit de tweede transformator komen. De eerste drie vereisen een draad met een diameter van 3 mm, en de overige 4 zijn gemaakt van banden met een doorsnede van 18 mm². Hierdoor zal de transformator niet opwarmen tijdens het gebruik van de stabilisator.

De taak kan aanzienlijk worden vereenvoudigd als u twee kant-en-klare TPK-2-2 12V-elementen neemt en deze in serie aansluit. Alle andere benodigde onderdelen moeten in de winkel worden gekocht.

montageproces

Het monteren van de stabilisator begint met het installeren van de microschakeling op het koellichaam. Dit kan een aluminium plaat zijn met een oppervlakte van minimaal 15 cm2, waarop ook triacs geplaatst moeten worden. Om de stabilisator effectief te laten werken, kun je niet zonder een microcontroller, waarvoor je de KR1554LP5-microschakeling kunt gebruiken.

Dit is natuurlijk geen 220V-circuit, maar voor huishoudelijke behoeften is zo'n apparaat voldoende. In de volgende fase moet je de LED's rangschikken en moet je de knipperende nemen. U kunt echter andere gebruiken, bijvoorbeeld AL307KM of L1543SRC-E, die een felrode gloed hebben. Als het om de een of andere reden niet mogelijk is om ze volgens het diagram te rangschikken, kunt u ze op elke geschikte plaats plaatsen.

Als iemand eerder geïnteresseerd is geweest in soortgelijke assemblages, dan zal het monteren van je eigen stabilisator niet moeilijk zijn. Dit is niet alleen een verrijkende ervaring, maar ook aanzienlijke besparingen, aangezien enkele duizenden roebel onaangeroerd blijven.

Het is noodzakelijk om het verbindingsschema correct te implementeren. En er zijn twee manieren:

1. Na de meter - geschikt als u het volledige elektrische netwerk van een appartement of huis wilt beveiligen. Een machine wordt direct aan de uitgang van de elektriciteitsmeter geplaatst en de spanningsregelaar is op de uitgang aangesloten. Indien nodig kunt u ook een stroomonderbreker op de stabilisator zelf aansluiten.
2. Aansluiting op een stopcontact - in dit geval worden alleen de apparaten beschermd die op de regelaar zijn aangesloten.

Tijdens bedrijf wordt het apparaat warm en zorgt de krappe ruimte niet voor voldoende koeling. Hierdoor zal de stabilisator snel falen. De beste optie in dit geval is een open ruimte.

Als dit om verschillende redenen niet mogelijk is, kunt u speciaal voor het apparaat een nis bouwen. In dit geval is het noodzakelijk om een ​​afstand van minimaal 10 cm van het oppervlak van de nis tot de wanden van de stabilisator aan te houden. Nadat u het apparaat heeft gemonteerd, moet u het controleren en letten op de aanwezigheid van vreemde geluiden.

Nadat je met succes 220V met je eigen handen hebt gecreëerd, moet je niet denken dat het daar allemaal ophoudt. Het is noodzakelijk om jaarlijks preventief onderhoud uit te voeren, waarbij de stabilisator wordt geïnspecteerd en indien nodig de contacten opnieuw worden gespannen. Dit is de enige manier om er zeker van te zijn dat een zelfgemaakt ‘product’ net zo effectief zal werken als zijn industriële tegenhangers.

Als conclusie

Het zelf maken van een stabilisator vereist ongetwijfeld bepaalde kennis en vaardigheden. Je moet ook precies begrijpen hoe dergelijke apparaten werken en enkele nuances kennen. Bovendien moet u alle benodigde componenten aanschaffen en de juiste installatie uitvoeren.

Misschien zal al het werk voor sommigen moeilijk lijken. Daarom, als u geen vertrouwen heeft in uw capaciteiten, is het beter om niet naar de winkel te gaan voor onderdelen, maar voor het apparaat zelf. Bovendien hebben alle modellen een bepaalde garantietermijn.

Problemen met de stabilisatie van de netspanning

De kwaliteit van de elektriciteitsvoorziening in onze versleten en overbelaste netwerken laat veel te wensen over. De spanning kan sterk variëren, wat niet handig is voor huishoudelijke apparaten. Sommigen van hen kunnen eenvoudigweg niet werken in dergelijke omstandigheden, anderen falen sneller. Om dit probleem op te lossen, worden meestal AC-spanningsstabilisatoren gebruikt.

De meest populaire op dit moment zijn stabilisatoren, waarvan de werking gebaseerd is op het analyseren van de ingangsspanning en het schakelen van de transformatorwikkelingen zodat de uitgangsspanning binnen aanvaardbare grenzen wordt gehouden. Als de netspanning zelden verandert, is deze aanpak ideaal. Het systeem heeft zich immers aangepast aan een bepaalde ingangsspanning en werkt rustig. Als de spanning verandert, schakelt de stabilisator en blijft werken. Maar in onze netwerken fluctueert de spanning vaak. In dit geval beginnen stabilisatoren die met deze technologie zijn gemaakt voortdurend te schakelen. Elke omschakeling is belastend voor de stabilisator zelf, voor uw daarop aangesloten apparaten (bij het schakelen treedt een scherpe spanningsval op en een korte volledige onderbreking van de stroom) en voor u (het schakelen gaat meestal gepaard met het knipperen van het licht).

Huishoudelijke apparaten zijn gevoelig voor stroompieken, verslijten sneller en er treden storingen op. In het elektriciteitsnet verandert, daalt of stijgt de spanning vaak. Dit komt door de afgelegen ligging van de energiebron en de slechte kwaliteit van de elektriciteitsleiding.

Om apparaten op een stabiele stroomvoorziening aan te sluiten, worden in woongebouwen spanningsstabilisatoren gebruikt. Aan de uitgang heeft de spanning stabiele eigenschappen. De stabilisator kan bij een winkelketen worden gekocht, maar een dergelijk apparaat kan met uw eigen handen worden gemaakt.

Er zijn toleranties voor spanningsveranderingen van maximaal 10% van de nominale waarde (220 V). Deze afwijking moet zowel naar boven als naar beneden worden waargenomen. Maar er bestaat geen ideaal elektrisch netwerk en de spanning in het netwerk verandert vaak, waardoor de werking van de apparaten die erop zijn aangesloten, wordt verergerd.

Elektrische apparaten reageren negatief op dergelijke grillen van het netwerk en kunnen snel uitvallen, waardoor hun beoogde functies verloren gaan. Om dergelijke gevolgen te voorkomen, gebruiken mensen zelfgemaakte apparaten die spanningsstabilisatoren worden genoemd. Een apparaat gemaakt met triacs is een effectieve stabilisator geworden. We zullen bekijken hoe u met uw eigen handen een spanningsstabilisator kunt maken.

Kenmerken van de stabilisator

Dit stabilisatieapparaat zal geen verhoogde gevoeligheid hebben voor veranderingen in de spanning die via de gemeenschappelijke lijn wordt geleverd. Er wordt spanningsafvlakking uitgevoerd als de ingangsspanning tussen 130 en 270 volt ligt.

Apparaten die op het netwerk zijn aangesloten, worden gevoed door een spanning variërend van 205 tot 230 volt. Vanaf een dergelijk apparaat is het mogelijk om elektrische apparaten van stroom te voorzien met een totaal vermogen van maximaal 6 kW. De stabilisator schakelt de verbruikersbelasting in 10 ms om.

Stabilisator apparaat

Diagram van het stabilisatieapparaat.

De spanningsstabilisator volgens het gespecificeerde circuit omvat de volgende onderdelen:

1. De voedingseenheid, die de capaciteiten C2, C5, een comparator, een transformator en een thermo-elektrische diode omvat.
2. Een knooppunt dat de aansluiting van de consumentenbelasting vertraagt ​​en bestaat uit weerstanden, transistors en capaciteit.
3. Een gelijkrichtbrug die de spanningsamplitude meet. De gelijkrichter bestaat uit een condensator, een diode, een zenerdiode en verschillende verdelers.
4. Spanningsvergelijker. De componenten zijn weerstanden en comparatoren.
5. Logische controller op microschakelingen.
6. Versterkers, transistors VT4-12, stroombegrenzende weerstanden.
7. LED's als indicatoren.
8. Optitronic-sleutels. Elk van de bijnamen is uitgerust met triacs en weerstanden, evenals optosimistoren.
9. Elektrische stroomonderbreker of zekering.
10. Autotransformator.

Operatie principe

Laten we eens kijken hoe het werkt.

Na het aansluiten van de stroom bevindt capaciteit C1 zich in een ontladingstoestand, is transistor VT1 open en is VT2 gesloten. VT3-transistor blijft ook gesloten. Hierdoor stroomt er stroom naar alle LED's en een optitron op basis van triacs.

Omdat deze transistor zich in een gesloten toestand bevindt, lichten de LED's niet op en is elke triac gesloten, de belasting is uitgeschakeld. Op dit moment vloeit er stroom door weerstand R1 en komt uit bij C1. Vervolgens begint de condensator op te laden.

Het sluitertijdbereik is drie seconden. Gedurende deze periode worden alle transitieprocessen uitgevoerd. Na voltooiing wordt een Schmitt-trigger geactiveerd op basis van de transistoren VT1 en VT2. Hierna opent de 3e transistor en wordt de belasting aangesloten.

De spanning afkomstig van de 3e wikkeling T1 wordt vereffend door diode VD2 en capaciteit C2. Vervolgens vloeit de stroom naar de verdeler bij weerstanden R13-14. Vanaf weerstand R14 wordt in elke niet-inverterende comparatoringang een spanning opgenomen, waarvan de grootte rechtstreeks afhangt van de grootte van de spanning.

Het aantal comparatoren wordt gelijk aan 8. Ze zijn allemaal gemaakt op DA2- en DA3-microcircuits. Tegelijkertijd wordt gelijkstroom geleverd aan de omgekeerde ingang van de comparatoren, geleverd met behulp van verdelers R15-23. Vervolgens komt de controller in actie en ontvangt het ingangssignaal van elke comparator.

Spanningsstabilisator en zijn kenmerken

Wanneer de ingangsspanning onder de 130 volt daalt, verschijnt er een klein logisch niveau aan de uitgangen van de comparatoren. Op dit moment is transistor VT4 open, de eerste LED knippert. Deze indicatie geeft de aanwezigheid van een lage spanning aan, wat betekent dat de verstelbare stabilisator zijn functies niet kan uitvoeren.

Alle triacs zijn gesloten en de belasting is uitgeschakeld. Wanneer de spanning in het bereik van 130-150 volt ligt, hebben de signalen 1 en A de eigenschappen van een hoog logisch niveau. Dit niveau is laag. In dit geval gaat transistor VT5 open en begint de tweede LED te signaleren.

Optosimistor U1.2 gaat open, net als triac VS2. De belastingsstroom zal door de triac stromen. Vervolgens zal de belasting de bovenste aansluiting van de autotransformatorspoel T2 binnenkomen.

Als de ingangsspanning 150 - 170 V bedraagt, hebben de signalen 2, 1 en B een verhoogde logische niveauwaarde. Andere signalen zijn laag. Bij deze ingangsspanning opent transistor VT6 en gaat de 3e LED branden. Op dit moment gaat de 2e triac open en stroomt er stroom naar de tweede aansluiting van de T2-spoel, die de 2e van boven is.

Een zelfgeassembleerde spanningsstabilisator van 220 volt zal de wikkelingen van de 2e transformator verbinden als het ingangsspanningsniveau respectievelijk 190, 210, 230, 250 volt bereikt. Om zo'n stabilisator te maken, heb je een printplaat van 115 x 90 mm nodig, gemaakt van glasvezelfolie.

De bordafbeelding kan op een printer worden afgedrukt. Vervolgens wordt deze afbeelding met behulp van een strijkijzer naar het bord overgebracht.

Vervaardiging van transformatoren

Transformatoren T1 en T2 kunt u zelf maken. Voor T1, waarvan het vermogen 3 kW is, is het noodzakelijk om een ​​magnetische kern te gebruiken met een doorsnede van 1,87 cm 2 en 3 PEV-draden - 2. 1e draad met een diameter van 0,064 mm. De eerste spoel wordt ermee gewikkeld, met een aantal windingen van 8669. De andere 2 draden worden gebruikt om de overige wikkelingen te vormen. De draden erop moeten dezelfde diameter hebben van 0,185 mm, met een aantal windingen van 522.

Om dergelijke transformatoren niet zelf te maken, kunt u kant-en-klare versies van TPK - 2 - 2 x 12 V gebruiken, in serie geschakeld.

Om een ​​transformator T2 van 6 kW te maken, wordt een torusvormige magnetische kern gebruikt. De wikkeling is gewikkeld met PEV-2-draad met een aantal windingen van 455. Op de transformator moeten 7 aftakkingen worden geïnstalleerd. De eerste 3 zijn omwikkeld met 3 mm draad. De overige 4 takken zijn gewikkeld met banden met een doorsnede van 18 mm 2. Met een dergelijke draaddoorsnede zal de transformator niet opwarmen.

De tikken worden gemaakt op de volgende beurten: 203, 232, 266, 305, 348 en 398. De beurten worden geteld vanaf de onderste kraan. In dit geval moet de elektrische stroom van het netwerk door de kraan 266 windingen stromen.

Onderdelen en materialen

De overige elementen en onderdelen van de stabilisator voor zelfmontage worden in de winkelketen gekocht. Hier is een lijst ervan:

1. Triacs (optocouplers) MOS 3041 – 7 st.
2. Triacs VTA 41 – 800 V – 7 st.
3. KR 1158 EN 6A (DA1) stabilisator.
4. Vergelijker LM 339 N (voor DA2 en DA3) – 2 st.
5. Diodes DF 005 M (voor VD2 en VD1) – 2 st.
6. Draadgewonden weerstanden SP 5 of SP 3 (voor R13, R14 en R25) – 3 st.
7. Weerstanden C2 – 23, met een tolerantie van 1% – 7 stuks.
8. Weerstanden van elke waarde met een tolerantie van 5% - 30 stuks.
9. Stroombegrenzende weerstanden – 7 stuks, voor het doorlaten van een stroom van 16 milliampère (voor R 41 – 47) – 7 stuks.
10. Elektrolytische condensatoren – 4 stuks (voor C5 – 1).
11. Filmcondensatoren (C4 – 8).
12. Schakelaar voorzien van een zekering.

Optocouplers MOS 3041 worden vervangen door MOS 3061. KR 1158 EN 6A stabilisator kan worden vervangen door KP 1158 EN 6B. De comparator K 1401 CA 1 kan worden geïnstalleerd als analoog van LM 339 N. In plaats van diodes kunnen KT's 407 A worden gebruikt.

De KR 1158 EN 6A-microschakeling moet op het koellichaam worden geïnstalleerd. Voor de vervaardiging ervan wordt een aluminiumplaat van 15 cm2 gebruikt. Het is ook noodzakelijk om er triacs op te installeren. Voor triacs is het toegestaan ​​om een ​​gemeenschappelijk koellichaam te gebruiken. De oppervlakte moet groter zijn dan 1600 cm2. De stabilisator moet zijn uitgerust met een KR 1554 LP 5-microschakeling, die fungeert als microcontroller. Negen LED's zijn zo geplaatst dat ze in de gaten aan de voorkant van het instrumentenpaneel passen.

Als het ontwerp van de behuizing niet toestaat dat ze op dezelfde manier worden geïnstalleerd als in het diagram, worden ze aan de andere kant geplaatst waar de afgedrukte tracks zich bevinden. LED's moeten knipperend worden geïnstalleerd, maar er kunnen ook niet-knipperende diodes worden geïnstalleerd, op voorwaarde dat ze helder rood oplichten. Gebruik hiervoor AL 307 KM of L 1543 SRC - E.

Je kunt eenvoudigere versies van de apparaten samenstellen, maar ze zullen bepaalde kenmerken hebben.

Voor- en nadelen, verschillen met fabrieksmodellen

Als we de voordelen van onafhankelijk gemaakte stabilisatoren opsommen, is het belangrijkste voordeel de lage kosten. Fabrikanten van apparaten drijven vaak de prijzen op, en in ieder geval zal hun eigen montage minder kosten.

Een ander voordeel kan worden bepaald door een factor als de mogelijkheid om het apparaat eenvoudig met uw eigen handen te repareren, want wie, zo niet u, weet beter over een apparaat dat met uw eigen handen is geassembleerd.

In geval van een defect zal de eigenaar van het apparaat onmiddellijk het defecte element opsporen en vervangen door een nieuw exemplaar. Het eenvoudig vervangen van onderdelen ontstaat doordat alle onderdelen in een winkel zijn gekocht, zodat ze in elke winkel eenvoudig opnieuw kunnen worden gekocht.

Het nadeel van een zelf-samengestelde spanningsstabilisator is de complexe opzet ervan.

De eenvoudigste doe-het-zelf-spanningsstabilisator

Laten we eens kijken hoe u met uw eigen handen uw eigen 220 volt-stabilisator kunt maken, met een paar eenvoudige onderdelen bij de hand. Als de spanning in uw elektrische netwerk aanzienlijk wordt verlaagd, komt zo'n apparaat goed van pas. Om het te maken heb je een kant-en-klare transformator en een paar eenvoudige onderdelen nodig. Het is beter om kennis te nemen van zo'n voorbeeld van een apparaat, omdat het een goed apparaat blijkt te zijn met voldoende vermogen, bijvoorbeeld voor een magnetron.

Voor koelkasten en diverse andere huishoudelijke apparaten is een verlaging van de netwerkspanning zeer schadelijk, meer dan een verhoging. Als u de netwerkspanning verhoogt met behulp van een autotransformator, zal de spanning aan de uitgang van het apparaat normaal zijn terwijl de netwerkspanning afneemt. En als de spanning in het netwerk normaal wordt, krijgen we aan de uitgang een verhoogde spanningswaarde. Laten we bijvoorbeeld een 24 V-transformator nemen. Bij een lijnspanning van 190 V zal de uitvoer van het apparaat 210 V zijn; bij een netwerkwaarde van 220 V zal de uitvoer 244 V zijn. Dit is heel acceptabel en normaal de bediening van huishoudelijke apparaten.

Voor de productie hebben we het grootste deel nodig: dit is een eenvoudige transformator, maar geen elektronische. Je kunt het kant-en-klaar vinden, of je kunt de gegevens op een bestaande transformator wijzigen, bijvoorbeeld van een kapotte tv. We zullen de transformator aansluiten volgens het autotransformatorcircuit. De uitgangsspanning zal circa 11% hoger zijn dan de netspanning.

In dit geval moet u voorzichtig zijn, omdat tijdens een aanzienlijke spanningsdaling in het netwerk naar boven de uitgang van het apparaat een spanning zal produceren die de toegestane waarde aanzienlijk overschrijdt.

De autotransformator voegt slechts 11% toe aan de lijnspanning. Dit betekent dat het vermogen van de autotransformator ook wordt genomen op 11% van het vermogen van de consument. Het vermogen van een magnetron is bijvoorbeeld 700 W, wat betekent dat we een transformator van 80 W nemen. Maar het is beter om met een reserve de macht te grijpen.

De SA1-regelaar maakt het mogelijk om, indien nodig, de verbruikersbelasting aan te sluiten zonder autotransformator. Dit is natuurlijk geen volwaardige stabilisator, maar de productie ervan vereist geen grote investeringen en veel tijd.