Võimas pingestabilisaator ise: skemaatilised skeemid + samm-sammuline kokkupaneku juhend

Isetehtud pingestabilisaatorite valmistamine on üsna levinud praktika. Siiski luuakse enamasti stabiliseerivaid elektroonikaskeeme, mis on mõeldud suhteliselt väikestele väljundpingetele (5-36 volti) ja suhteliselt väikestele võimsustele. Seadmeid kasutatakse kodumasinate koosseisus, mitte rohkem.

Me räägime, kuidas ise võimas pingestabilisaator teha. Meie pakutud artiklis kirjeldatakse seadme valmistamise protsessi 220-voldise võrgupingega töötamiseks. Meie nõuannete abil saate Te ise probleemideta kokkupanekuga hakkama.

Koduvõrgu pinge stabiliseerimine

Püüdlused tagada koduvõrgu stabiliseeritud pinge on ilmselge nähtus. Selline lähenemine tagab kasutatava tehnika, sageli kalli ja majapidamises pidevalt vajaliku, säilivuse. Ja üldiselt on stabiliseerimine elektrivõrkude ohutuma kasutamise võti.

Koduseks kasutamiseks ostetakse kõige sagedamini gaasikatla stabilisaatorit, mille automaatika nõuab toiteühendust, külmiku, pumbaseadmete, split-süsteemide ja sarnaste tarbijate jaoks.

Tööstuslik konstruktsioon võrgupinge stabilisaatorist, mida on lihtne turult osta. Selliste seadmete valik on tohutu, kuid alati on võimalus teha oma konstruktsioon.

Sellist ülesannet saab lahendada mitmel viisil, millest lihtsaim on osta tööstuslikult valmistatud võimas pingestabilisaator.

Pakkumisi pingestabilisaatorite kohta on kaubaturul hulgaliselt. Siiski piiravad ostuvõimalusi sageli seadmete hind või muud asjaolud. Seega on ostu alternatiiviks pingestabilisaatori kokkupanek ise kättesaadavatest elektroonilistest komponentidest.

Kui omate vastavaid oskusi ja teadmisi elektripaigalduse, elektrotehnika teooria (elektroonika), skeemide laotuse ja elementide jootmise osas, saab isevalmistatud pingestabilisaatorit realiseerida ja edukalt praktikas kasutada. Selliseid näiteid on.

Umbes selline võib välja näha stabiliseerimisseade, mis on oma kätega valmistatud kättesaadavatest ja odavatest raadioosadest. Šassii ja korpuse saab valida vana tööstusseadme (nt ostsilloskoobi) küljest.

220V elektrivõrgu stabiliseerimise skeemilahendused

Arvestades võimalikke skeemilahendusi pingestabiliseerimiseks, pidades silmas suhteliselt suurt võimsust (vähemalt 1-2 kW), tuleb silmas pidada tehnoloogiate mitmekesisust.

On mitmeid skeemilahendusi, millega määratakse seadmete tehnoloogilised võimalused:

• ferroresonantsiga;
• servoajamiga;
• elektroonilised;
• inverteriga.

Millist varianti valida, sõltub teie eelistustest, kokkupanekuks olemasolevatest materjalidest ja oskustest elektrotehnilise seadmega töötamiseks.

Variant #1 – ferroresonantne skeem

Isevalmistamiseks on skeemi kõige lihtsam variant loendis esimene punkt – ferroresonantsskeem. See kasutab magnetresonantsi efekti.

Drosselitel põhineva lihtsa stabilisaatori struktuurskeem: 1 – esimene drosselelement; 2 – teine drosselelement; 3 – kondensaator; 4 – sisendpinge pool; 5 – väljundpinge pool.

Piisavalt võimsa ferroresonantstabilisaatori konstruktsiooni saab kokku panna vaid kolme elemendiga:

1. Drossel 1.
2. Drossel 2.
3. Kondensaator.

Selle variandi lihtsusega kaasneb aga palju ebamugavusi. Ferroresonantsskeemi järgi kokku pandud võimsa stabilisaatori konstruktsioon osutub massiivseks, kohmakaks ja raskeks.

Variant #2 – autotransformaator või servoajam

Tegelikult on tegemist skeemiga, kus kasutatakse autotransformaatori põhimõtet. Pinge transformatsioon toimub automaatselt reostaadi juhtimise abil, mille liugurit liigutab servoajam.

Servoajamit juhitakse omakorda signaaliga, mida saadakse näiteks pingetaseme andurilt.

Servoajamiga seadme põhimõtteskeem, mille kokkupanek võimaldab luua võimsa pingestabilisaatori koju või suvilasse. Kuid seda varianti peetakse tehnoloogiliselt vananenuks.

Umbes samal põhimõttel töötab releetüüpi seade, ainsa erinevusega, et transformatsioonikoefitsienti muudetakse vajadusel vastavate mähiste sisse- või väljalülitamisega relee abil.

Sellised skeemid on tehniliselt juba keerulisemad, kuid ei taga piisavat pingemuutuse lineaarsust. Käsitsi kokku panna relee- või servopõhine seade on lubatud. Siiski on mõistlikum valida elektrooniline variant. Jõu- ja rahalised kulutused on praktiliselt samad.

Variant #3 – elektrooniline skeem

Suure võimsusega stabilisaatori kokkupanek elektroonilise juhtimise skeemi järgi muutub ulatusliku raadioosade valiku korral müügil täiesti võimalikuks. Reeglina pannakse sellised skeemid kokku elektroonilistel komponentidel – triakidel (türistoritel, transistoritel).

Samuti on välja töötatud terve rida pingestabilisaatorite skeeme, kus võtmetena kasutatakse võimsusväljatransistore.

Elektroonilise stabiliseerimismooduli struktuuriskeem: 1 – seadme sisendklemmid; 2 – triakipõhine trafo mähiste juhtimisplokk; 3 – mikroprotsessorplokk; 4 – väljundklemmid koormuse ühendamiseks

Suure võimsusega seadme valmistamine täielikult elektroonilise juhtimise all mittespetsialisti kätega on üsna keeruline, parem on osta valmis seade. Selles ettevõtmises ei saa hakkama ilma kogemuste ja teadmisteta elektrotehnika valdkonnas.

Seda varianti on otstarbekas kaaluda iseseisvaks tootmiseks, kui on tugev soov ehitada stabilisaator, pluss elektrooniku kogemused. Edasises artiklis vaatleme elektroonilise teostuse konstruktsiooni, mis sobib ise valmistamiseks.

Üksikasjalikud kokkupaneku juhised

Iseseisvaks valmistamiseks kaalutav skeem on pigem hübriidvariant, kuna eeldab võimsustrafo kasutamist koos elektroonikaga. Trafo antud juhul võetakse nende hulgast, mis paigaldati vanade mudelite televiisoritesse.

Umbes selline võimsustrafo on vajalik isetehtud stabilisaatori konstruktsiooni valmistamiseks. Siiski pole välistatud muude variantide valik või oma kätega mähkimine.

Tõsi, telerites paigaldati reeglina trafod TS-180, samas kui stabilisaatori jaoks on vaja vähemalt TS-320, et tagada väljundkoormus kuni 2 kW.

Samm #1 – stabilisaatori korpuse valmistamine

Seadme korpuse valmistamiseks sobib iga sobiv kast isoleermaterjalist – plastmassist, tekstoliidist jms. Peamine kriteerium – piisav ruum võimsustrafo, elektroonikaparda ja muude komponentide paigutamiseks.

Samuti on lubatud korpus valmistada lehtklaastekstoliidist, ühendades üksikud lehed nurkade või muul viisil.

On lubatud valida korpus mis tahes elektroonikaseadmest, mis sobib isetegija stabilisaatori skeemi kõigi töökomponentide paigutamiseks. Samuti saab korpuse ise kokku panna, näiteks klaastekstoliidi lehtedest.

Stabilisaatori kast tuleb varustada soontega lüliti, sisend- ja väljundliideste ning muude skeemis ette nähtud tarvikute paigaldamiseks, mis toimivad juht- või lülituselementidena.

Valmistatud korpuse jaoks on vaja alusplaati, millele asetub elektroonikaplaat ja kinnitatakse trafo. Plaadi võib teha alumiiniumist, kuid tuleb ette näha isolaatorid elektroonikaplaadi kinnituseks.

Samm #2 – trükiplaadi valmistamine

Siin tuleb esmalt kavandada paigutus ja kõigi elektrooniliste osade ühendamine vastavalt skeemile, välja arvatud trafo. Seejärel märgistatakse fooliumtektoliidi leht paigutuse järgi ja joonistatakse (trükitakse) fooliumipoolsele küljele loodud trass.

Järgnevalt söövitakse plaat vastava lahuse abil (elektroonikutele peaks plaadi söövitamise meetod olema tuttav).

Stabilisaatori trükkplaati saab valmistada üsna taskukohaste meetoditega otse kodustes tingimustes. Selleks tuleb valmistada šabloon ja söövitamise vahendite komplekt fooliumtektoliidil.

Sel viisil saadud trükkplaadi koopia puhastatakse, tinatatakse tinaga ja paigaldatakse kõik skeemi raadiodetailid, millele järgneb jootmine. Nii valmistatakse võimsa pingestabilisaatori elektroonikaplaat.

Põhimõtteliselt saab kasutada kolmandate osapoolte trükkplaatide söövitamise teenuseid. See teenus on hinnalt üsna vastuvõetav ning trüki kvaliteet on oluliselt kõrgem kui koduses variandis.

Samm #3 – pingestabilisaatori kokkupanek

Raadiodetailidega komplekteeritud plaat valmistatakse ette välissidumiseks. Eelkõige tuuakse plaadilt välja välisühenduse liinid (juhtmed) teiste elementidega – trafo, lüliti, liidesed jne.

Korpuse topplaadile paigaldatakse trafo, ühendatakse trafoga elektroonikaplaadi ahelad, kinnitatakse plaat isolaatoritele.

Kodus valmistatud releetüüpi pingestabilisaatori näide, mis on paigutatud kasutuskõlbmatuks muutunud tööstusliku mõõteseadme korpusesse

Jääb üle vaid ühendada skeemi külge korpusele paigaldatud väliselemendid, paigaldada võtmetransistor radiaatorile, seejärel suletakse korpusega kokkupandud elektrooniline konstruktsioon. Pingestabilisaator on valmis. Võib alustada seadistamist ja edasisi katsetusi.

Tööpõhimõte ja isetehtud seadme test

Reguleerivaks elemendiks stabiliseerimise elektroonikaskeemis on võimas väljatransistor tüüpi IRF840. Töötlemispinge (220-250V) läbib toitetrafo primaarmähise, alaldatakse dioodsillaga VD1 ja suunatakse transistori IRF840 äravoolu. Sama komponendi läte on ühendatud dioodsilla negatiivse potentsiaaliga.

Kõrge võimsusega (kuni 2 kW) stabiliseeriva ploki põhimõtteskeem, mille alusel on kokku pandud ja edukalt kasutusel mitu seadet. Skeem on näidanud optimaalset stabiliseerimistaset määratud koormuse korral, kuid mitte kõrgemal.

Skeemi osa, kuhu on ühendatud üks kahest trafo sekundaarmähisest, moodustatakse dioodalaldi (VD2), potentsiomeetri (R5) ja muude elektroonilise regulaatori elementidega. Selle skeemi osaga moodustatakse juhtsignaal, mis suunatakse väljatransistori IRF840 päästikule.

Toitevõrgu pinge tõusu korral alandatakse juhtsignaaliga väljatransistori päästiku pinget, mis viib lüliti sulgemiseni. Vastavalt sellele piiratakse koormuse ühenduskontaktidel (XT3, XT4) võimalikku pingetõusu. Vastupidisel juhul töötab skeem võrgupinge langemise korral.

Seadme häälestus ei erine erilise keerukuse poolest. Siin on vaja tavalist hõõglampi (200-250 W), mis tuleb ühendada seadme väljundklemmidele (X3, X4). Seejärel viiakse potentsiomeetri (R5) pööramisega pinget märgitud klemmidel tasemeni 220-225 volti.

Lülitatakse stabilisaator välja, ühendatakse hõõglamp lahti ja lülitatakse seade sisse juba täiskoormusega (mitte üle 2 kW).

Pärast 15-20 minutit töötamist lülitatakse seade uuesti välja ja kontrollitakse võtmetransistori (IRF840) radiaatori temperatuuri. Kui radiaatori kuumenemine on oluline (üle 75º), tuleks valida võimsam soojuse ärajuhtiv radiaator.

Kui stabilisaatori valmistamise protsess tundus Teile liiga keeruline ja praktilisest seisukohast ebamõistlik, võib eriliste probleemideta leida ja soetada tehases valmistatud seadme. Reeglid ja kriteeriumid 220 V stabilisaatori valimiseks on esitatud meie soovitatud artiklis.

Järeldused ja kasulik video teemal

Allolevas videoklipis käsitletakse üht võimalikku omavalmistatud stabilisaatori konstruktsiooni.

Põhimõtteliselt võib võtta teadmiseks selle omavalmistatud stabiliseerimisaparaadi variandi:

Võrgupinget stabiliseeriva ploki kokkupanek oma kätega on võimalik. Seda kinnitavad arvukad näited, kus väikese kogemusega raadioharrastajad töötavad üsna edukalt välja (või rakendavad olemasolevat), koostavad ja panevad kokku elektroonikaskeemi.

Raskusi omavalmistatud stabilisaatori valmistamiseks vajalike detailide soetamisega tavaliselt ei täheldata. Valmistamiskulud on madalad ja tasuvad end loomulikul viisil ära, kui stabilisaator kasutusele võetakse.

Jätke palun kommentaare, esitage küsimusi, avaldage fotosid artikli teemal allpool asuvas plokis. Rääkige, kuidas te pingestabilisaatori oma kätega kokku panite. Jagage kasulikku teavet, mis võib olla abiks saidil külastavatele algajatele elektrikutele.