Výkonný regulátor napětí vlastníma rukama: schémata + návod k montáži krok za krokem

Schéma zapojení na základě LM2940CT-12.0

Pouzdro regulátoru může být vyrobeno téměř z jakéhokoli materiálu kromě dřeva. Při použití více než deseti LED diod se doporučuje ke stabilizátoru připojit hliníkový chladič.

Pokud jste to vyzkoušeli, snadno se obejdete bez problémů s přímým připojením LED diod. V tomto případě však bude většinu času v nepříznivých podmínkách, a proto bude sloužit krátkou dobu nebo vůbec vyhoří. Tuning drahých vozů však vydělává poměrně velké částky.

Hlavní výhodou těchto systémů je jejich jednoduchost. Nevyžaduje žádné zvláštní dovednosti a schopnosti. Pokud je však obvod příliš složitý, nemá smysl jej sestavovat sám.

Co potřebujete pro připojení

Kromě samotného stabilizátoru budete potřebovat řadu dalších materiálů:

Třížilový kabel VVGNG-Ls

Průřez vodiče by měl být přesně stejný jako na vašem vstupním kabelu, který přichází do přepínače nebo automatického hlavního vstupu. Tímto kabelem bude vedena zátěž vaší domácnosti.

Třípolohový přepínač

Třípolohový přepínač má na rozdíl od jednoduchého přepínače tři stavy:

123

Lze použít i běžný modulární jistič, ale v případě potřeby odpojení od stabilizátoru budete muset pokaždé kompletně odpojit celý dům a provést nové zapojení.

Samozřejmě existuje obchvatový nebo tranzitní režim, ale pro přepnutí do něj je třeba dodržet přísný postup. Podrobněji o tom bude pojednáno níže.

Tímto spínačem vypnete celou jednotku jedním pohybem a v domě zůstane přímo světlo.

Různé barvy drátu PUGV

Měli byste si jasně uvědomit, že regulátor napětí se instaluje výhradně před elektroměr, nikoli za něj.

Žádná energetická společnost vám nedovolí připojit jej jinak, ať už budete argumentovat tím, že tím chcete kromě elektrického zařízení v domě ochránit i samotný elektroměr.

Stabilizátor má vlastní volnoběžné otáčky a spotřebovává elektřinu i při chodu bez zátěže (do 30Wh a více). Tuto energii je třeba měřit a počítat.

Druhým důležitým bodem je, že je velmi žádoucí mít v obvodu před místem připojení stabilizačního zařízení buď proudový chránič, nebo proudový chránič.

Doporučují to všichni výrobci oblíbených značek, jako jsou Resanta, Sven, Leader, Stihl atd.

Může to být automatické odpojovací zařízení pro celý dům, na tom nezáleží. Může to být jistič pro celý dům, na tom nezáleží.

A porucha vinutí transformátoru k rámu není vzácná.

Nastavení inerciálního stabilizátoru pro fotoaparát

Pokud používáte závaží, jejichž polohu těžiště nelze měnit (jak je znázorněno na fotografii), můžete horizont upravit otočením svislé tyče v mírném úhlu u její montážní sestavy. Před seřízením je jeden ze šroubů povolen a druhý není zcela dotažen. Poté se tyč vrátí do správné polohy a oba šrouby se utáhnou.

Pokud fotoaparát není vybaven elektronickým ukazatelem vodováhy, lze k nastavení vodorovné polohy fotoaparátu použít externí bublinkovou vodováhu.

Pokud se vyhnete instalaci rychloupínací destičky a použijete standardní fotografický šroub, můžete si takový stabilizátor vyrobit za pár hodin.

A zde je nápad, jak můžete zvednout šroub fotografie z fotoblesku nad vodorovnou lištu. Toto řešení jsem použil už dávno zde>>>

Nastavitelný zdroj napájení vlastníma rukama

Napájecí zdroj je nezbytností pro každého koníčkáře, protože elektronické hobby výrobky potřebují regulovaný napájecí zdroj se stabilizovaným výstupním napětím od 1,2 do 30 V a proudem až 10 A a také vestavěnou ochranu proti zkratu. Obvod znázorněný na tomto obrázku je sestaven z minima dostupných a levných součástek.

Regulovaný napájecí zdroj s regulátorem LM317 a ochranou proti zkratu

LM317 je nastavitelný regulátor napětí s vestavěnou ochranou proti zkratu. AVR LM317 je navržen tak, aby zvládl maximální proud 1,5 A, proto je do obvodu přidán výkonný tranzistor MJE13009, který je schopen propustit opravdu vysoký proud až 10 A, pokud věříte datasheetu, tak maximálně 12 A. Otáčením knoflíku proměnného odporu P1 5K se mění napětí na výstupu zdroje.

Dále jsou zde dva bočníky R1 a R2 o odporu 200 ohmů, pomocí kterých čip detekuje výstupní napětí a porovnává je se vstupním napětím. Rezistor R3 10K vybíjí kondenzátor C1 po vypnutí napájení. Obvod je napájen napětím 12 až 35 V. Síla proudu závisí na kapacitě transformátoru nebo spínaného zdroje.

Tento obvod jsem nakreslil na žádost radioamatérských začátečníků, kteří sestavují obvody pomocí kloubové montáže.

Schéma regulovaného napájecího zdroje s ochranou proti zkratu pomocí LM317

K sestavení obvodu se doporučuje použít desku s plošnými spoji.

Deska s plošnými spoji regulovatelného napájecího zdroje s regulátorem napětí LM317

Deska plošných spojů je určena pro importované tranzistory, takže pokud potřebujete umístit sovětský tranzistor, bude nutné jej rozmístit a propojit dráty. Tranzistor MJE13009 lze nahradit tranzistorem MJE13007 ze sovětských tranzistorů KT805, KT808, KT819 nebo jiných tranzistorů se strukturou n-p-n, v závislosti na potřebném proudu. Napájecí dráhy na desce plošných spojů by měly být nejlépe vyztuženy pájkou nebo tenkým měděným drátem. Regulátor napětí LM317 a tranzistor musí být umístěny na chladiči s dostatečnou plochou pro chlazení. Vhodnou variantou je samozřejmě chladič počítačového procesoru.

Nejlépe tam přišroubujte i diodový můstek. Nezapomeňte izolovat LM317 od chladiče plastovou podložkou a teplovodivým těsněním, jinak dojde k velkému nárazu. Můžete tam dát téměř jakýkoli diodový můstek s proudem alespoň 10 A. Osobně jsem dal GBJ2510 pro 25A s dvojnásobnou rezervou výkonu, bude to dvakrát tak chladné a spolehlivé.

A teď ta zábavná část... Testování odolnosti napájecího zdroje.

Regulátor napětí jsem připojil ke zdroji s napětím 32 V a výstupním proudem 10 A. Bez zátěže je úbytek napětí na výstupu regulátoru pouze 3 V. Pak jsem zapojil dvě halogenové žárovky H4 55W 12V do série, spojil vlákna dohromady, aby vznikla maximální zátěž, což vedlo k 220W. Napětí kleslo o 7 V, jmenovité napájecí napětí bylo 32 V. Odběr proudu čtyř halogenových žárovek byl 9 A.

Topné těleso se rychle zahřálo a po 5 minutách se teplota zvýšila na 65 °C. Proto doporučuji při odstraňování těžkých břemen nasadit ventilátor. Můžete jej zapojit podle tohoto zapojení. Nepotřebujete diodový můstek a kondenzátor, ale připojte regulátor napětí L7812CV přímo ke kondenzátoru C1 regulovaného zdroje.

Schéma připojení ventilátoru pro napájecí zdroj

Co se stane s napájecím zdrojem při zkratu?

Když dojde ke zkratu, napětí na výstupu regulátoru klesne na 1 V a proud se rovná proudu zdroje, v mém případě 10 A. V tomto stavu může jednotka zůstat dlouho, pokud je dobře chlazena, a po odstranění zkratu se napětí automaticky obnoví na mezní hodnotu nastavenou proměnným odporem P1. Během desetiminutového zkratového testu nedošlo k poškození jediné části pohonné jednotky.

Řízené díly napájecího zdroje LM317

• Regulátor napětí LM317
• Diodový můstek GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 a další analogické diody s jmenovitým proudem nejméně 10 A
• Kondenzátor C1 4700mf 50V
• Rezistory R1, R2 200 Ohm, R3 10K všechny rezistory 0,25W
• Variabilní rezistor P1 5K
• Tranzistor MJE13007, MJE13009, KT805, KT808, KT819 a další n-p-n struktury

Hodně štěstí a dobré nálady přátelé! Uvidíme se v nových článcích!

Doporučuji shlédnout toto video o tom, jak si vyrobit regulovaný napájecí zdroj vlastníma rukama.

Provoz a testování

Regulačním prvkem elektronického regulačního obvodu je výkonný tranzistor typu IRF840.

Zpracovávané napětí (220-250 V) prochází primárem napájecího transformátoru, usměrňuje se diodovým můstkem VD1 a přechází na drain tranzistoru IRF840. Zdroj téže součástky je připojen k mínusovému potenciálu diodového můstku.

Schéma stabilizační jednotky s vysokým výkonem (do 2 kW), na jehož základě bylo sestaveno a úspěšně použito několik jednotek. Schéma vykazovalo optimální úroveň stabilizace při stanoveném zatížení, ale ne vyšší.

Část obvodu, kde je zařazeno jedno ze dvou sekundárních vinutí transformátoru, tvoří diodový usměrňovač (VD2), potenciometr (R5) a další prvky elektronického regulátoru. Tato část obvodu vytváří řídicí signál, který jde na hradlo tranzistoru IRF840.

Pokud síťové napětí vzroste, řídicí signál sníží napětí hradla tranzistoru, který sepne spínač.

Tím je omezeno možné zvýšení napětí na zátěžových svorkách (XT3, XT4). Opačně to funguje v případě podpětí v síti.

Nastavení zařízení není nijak zvlášť složité. Potřebuje běžnou žárovku (200-250 W), která by měla být připojena k výstupním svorkám zařízení (X3, X4). Poté se otáčením potenciometru (R5) napětí na označených svorkách dostane na úroveň 220-225 V.

Vypněte AVR, odpojte žárovku a zapněte jednotku s plnou zátěží (nepřesahující 2 kW).

Po 15-20 minutách provozu jednotku opět vypněte a zkontrolujte teplotu chladiče klíčového tranzistoru (IRF840). Pokud se chladič výrazně zahřívá (více než 75º), je třeba zvolit silnější chladič.

Chladič napájecího zdroje

Provedl jsem revizi a našel jsem pár jednoduchých hlav ukazatelů M68501 pro tento zdroj. Vytvářením displeje jsem strávil půl dne, ale podařilo se mi ho nakreslit a vyladit na požadovaná výstupní napětí.

Odpor použité hlavice indikátoru a použitý odpor jsou uvedeny v přiloženém souboru na indikátoru. Vkládám přední panel jednotky, pokud někdo potřebuje ATX napájecí skříň pro úpravu, je jednodušší změnit nápisy a něco přidat, než stavět od začátku. Pokud jsou potřeba jiná napětí, lze stupnici jednoduše podkalibrovat, to už je jednodušší. Zde je hotový vzhled regulovaného napájecího zdroje:

Fólie je samolepicí typu "bambus". Indikátor svítí zeleně. Červená kontrolka Upozornění signalizuje, že je aktivní ochrana proti přetížení.

Elektromechanická (servo) zařízení

Síťové napětí se nastavuje pomocí posuvníku, který se pohybuje nad cívkou. Různé počty vinutí jsou ovládány současně. Všichni známe reostat ze školy a někteří z nás ho možná zažili v hodinách fyziky.

Na podobném principu funguje elektromechanický regulátor napětí. Pouze posuvník se nepohybuje ručně, ale pomocí elektromotoru, tzv. servopohonu. Pokud chcete vytvořit regulátor napětí 220 V vlastníma rukama podle schématu, je nutné znát strukturu těchto zařízení.

Elektromechanická zařízení jsou vysoce spolehlivá a zajišťují plynulou regulaci napětí. Charakteristické výhody:

• Stabilizátory fungují při jakémkoli zatížení.
• Životnost je podstatně delší než u ostatních protějšků.
• Cenově dostupné (polovina ceny elektronických zařízení)

Bohužel všechny jeho výhody mají i své nevýhody:

• Vzhledem k mechanickému zařízení je zpoždění odezvy velmi znatelné.
• V těchto zařízeních se používají uhlíkové kontakty, které se časem přirozeně opotřebovávají.
• Přítomnost provozního hluku, i když sotva slyšitelného.
• Malý provozní rozsah 140-260 V.

Stojí za zmínku, že na rozdíl od regulátoru napětí měniče 220V (vlastní ruce na schématu lze provést navzdory zdánlivé složitosti), stále existuje transformátor. Pokud jde o princip činnosti, napětí je analyzováno elektronickou řídicí jednotkou. Pokud zaznamená výrazné odchylky od jmenovité hodnoty, vyšle příkaz k posunutí posuvníku.

Proud se upravuje připojením více závitů transformátoru. Pro případ, že by zařízení včas nezareagovalo na nadměrné přepětí, je v AVR k dispozici relé.

Jak používat AVR

Je prokázáno, že použití setrvačného stabilizátoru je mnohem jednodušší než použití tradičního stativu. Gyroplán je vždy okamžitě připraven k použití díky absenci tlumení kmitání, které je běžné u stedicamů.

Obsluha musí pouze pevně uchopit rukojeť, aby zrychlila, a uvolnit ji, jakmile se rychlost ustálí a trajektorie je přímá.

Hmotnost vyvážené konstrukce usnadňuje vnímání polohy fotoaparátu vzhledem k horizontu díky pocitu z držení. Právě pro lepší hmatový vjem je rukojeť dále od těžiště systému než u profesionálních videokamer.

Technologie měniče

Charakteristickým rysem těchto jednotek je absence transformátoru v konstrukci spotřebiče. Napětí je však regulováno elektronicky, takže patří k předchozímu typu, ale jedná se o jakousi samostatnou třídu.

Pokud existuje touha vyrobit domácí stabilizátor napětí 220 V, jehož schéma není obtížné získat, je lepší zvolit technologii měniče. Koneckonců je zde zajímavý princip fungování. Stabilizátory měniče jsou vybaveny dvojitými filtry, které umožňují minimalizovat odchylky napětí od jeho jmenovité hodnoty v rozmezí 0,5 %. Proud, který vstupuje do zařízení, se přemění na konstantní napětí, projde celým zařízením a před výstupem opět získá svou původní podobu.

Obrázky napájecích jednotek vlastníma rukama

Doporučujeme také zhlédnout:

• Vějíř vlastníma rukama
• Vábení vlastníma rukama
• Roll-up brána vlastníma rukama
• Oprava počítače z ruky
• Ručně vyráběný soustruh na dřevo
• Pracovní desky vlastníma rukama
• Ručně vyráběné trámy
• Ručně vyráběná lampa
• Kotel vlastníma rukama
• Ručně vyrobená klimatizace
• Ruční vytápění
• Vodní filtr s rukama
• Jak vyrobit nůž vlastníma rukama
• Zesilovač signálu s rukama
• Oprava TV rukama
• Nabíječka baterií s rukama
• Bodové svařování rukama
• Generátor kouře s rukama
• Detektor kovů s rukama
• Oprava pračky rukama
• Oprava chladničky rukama
• Ruce vyrobily anténu
• Oprava jízdního kola rukama
• Ruční svářečka
• Studené kování rukama
• Ohýbač rukama
• Komín s rukama
• Vlastníma rukama uzemňujeme
• Regálová jednotka s vlastními rukama
• Ručně vyráběné svítidlo
• Ručně vyráběné žaluzie
• LED pásek s rukama
• Nivelační přístroj vlastníma rukama
• Výměna rozvodového řemene vlastníma rukama
• Ručně vyrobená loď
• Jak vyrobit čerpadlo vlastníma rukama
• Kompresor vlastníma rukama
• Ručně vyrobený zesilovač zvuku
• Fishbowl vlastníma rukama
• Vrtací stroj vlastníma rukama

Ladění krok za krokem

Laboratorní zdroj vyrobený vlastníma rukama je třeba zapnout postupně. Počáteční spuštění probíhá s vypnutým tranzistorem LM301 a tranzistory. Dále se kontroluje funkce regulace napětí prostřednictvím regulátoru P3.

Pokud je napětí dobře regulováno, jsou tranzistory součástí obvodu. Jejich činnost je pak dobrá, když několik rezistorů R7,R8 začne vyrovnávat emitorový obvod. Potřebujete takové rezistory, aby jejich odpor byl co nejmenší. Proud musí být dostatečný, jinak budou hodnoty v T1 a T2 rozdílné.

Také připojení kondenzátoru C2 může být špatné. Po kontrole a odstranění instalačních chyb je možné připojit napájení na pin 7 LM301. Je přípustné to provést z výstupu napájecího zdroje.

V posledních fázích je P1 nastaven tak, aby mohl pracovat při maximálním provozním proudu zdroje. Laboratorní zdroj s regulací napětí není obtížné nastavit. V tomto případě je lepší překontrolovat instalaci dílů, než aby došlo ke zkratu a následné výměně prvku.

Typy regulátorů napětí

V závislosti na zatížitelnosti sítě a dalších provozních podmínkách se používají různé modely stabilizátorů:

Ferrorezonanční stabilizátory jsou považovány za nejjednodušší a využívají principu magnetické rezonance. Obvod obsahuje pouze dvě tlumivky a kondenzátor. Navenek vypadá jako běžný transformátor s primárním a sekundárním vinutím na tlumivkách. Takové stabilizátory mají velkou hmotnost a rozměry, takže se pro domácí spotřebiče téměř nepoužívají. Vzhledem k vysoké rychlosti se tato zařízení používají pro lékařské přístroje;

Schéma ferrorezonančního regulátoru napětí

Servostabilizátory zajišťují regulaci napětí pomocí autotransformátoru, jehož reostat je ovládán servopohonem, který přijímá signály ze snímače pro sledování napětí. Elektromechanické modely zvládnou velké zatížení, ale mají nízkou rychlost odezvy. Reléový regulátor napětí má sekční provedení sekundárního vinutí a napětí je stabilizováno skupinou relé, jejichž signály sepnutí a rozepnutí kontaktů přicházejí z řídicí desky. Požadované úseky sekundárního vinutí jsou tedy připojeny tak, aby se výstupní napětí udržovalo v nastavených hodnotách. Rychlost nastavení je rychlá, ale přesnost nastavení napětí je nízká;

Příklad sestavy reléového regulátoru napětí

Elektronické stabilizátory mají stejný princip jako reléové stabilizátory, ale místo relé se k usměrnění příslušného výkonu používají tyristory, triaky nebo tranzistory s polem, v závislosti na proudu zátěže. Tím se výrazně zvyšuje rychlost spínání sekundárních sekcí. Existují varianty zapojení bez transformátoru, všechny uzly jsou na polovodičových prvcích;

Varianta elektronického regulačního obvodu

Regulátory napětí s dvojitou konverzí provádějí regulaci na principu měniče. Tyto modely převádějí střídavé napětí na stejnosměrné a poté zpět na střídavé, výstup měniče tvoří 220 V.

Varianta schématu regulátoru napětí měniče

Obvod měniče nepřevádí síťové napětí. Měnič stejnosměrného napětí na střídavé napětí generuje na výstupu 220 V AC při jakémkoli vstupním napětí. Tyto stabilizátory kombinují vysokou rychlost odezvy a přesnost nastavení napětí, ale mají vysokou cenu ve srovnání s dříve diskutovanými variantami.

Automatické stabilizátory "Ligao 220V"

U poplašných systémů je požadován stabilizátor napětí 220 V. Jeho schéma je založeno na provozu tyristorů. Tyto prvky se používají výhradně v polovodičových obvodech. K dnešnímu dni existuje poměrně mnoho typů tyristorů. Podle stupně ochrany se dělí na statické a dynamické. První typ se používá s různými zdroji energie. Na druhou stranu dynamické tyristory mají svůj vlastní limit.

V případě regulátoru napětí (schéma níže) se jedná o aktivní prvek. Je určen především pro správnou funkci regulátoru. Jedná se o sadu kontaktů, které lze vzájemně propojit. Tím se zvýší nebo sníží mezní frekvence v systému. Jiné modely mohou mít více než jeden tyristor. Jsou vzájemně propojeny pomocí katod. Díky tomu lze výrazně zvýšit účinnost zařízení.

Úskalí regulace

Regulátor napětí je nutný za následujících podmínek:

• Střídavé a stejnosměrné napětí je třeba regulovat.
• Možnost nastavení napětí na zátěži.

Každá z uvedených položek určuje jinou sadu rádiových součástek v obvodu. Nejjednodušší regulátor napětí je však založen na proměnném odporu. Regulací střídavého napětí nevzniká žádné zkreslení. Pomocí proměnného rezistoru lze také regulovat stejnosměrný proud.

Stabilizátory se používají k udržení napětí a proudové zátěže na určité hodnotě. Výstupní napětí se kontroluje proti správné hodnotě a regulátor se automaticky obnoví, pokud dojde k malým změnám žádané hodnoty.

Existuje mnoho návodů, jak krok za krokem vyrobit regulátor napětí. Nejjednodušší a nejpřímočařejší možností je však zařízení na integrovaných obvodech. Pohodlné výrobky mohou napájet LED diody a další osvětlovací systémy ve vozidle. Síťový regulátor vyžaduje snižující měnič a na vstup by měl být připojen usměrňovač.

Velmi často může mít zátěž různé parametry, takže v takových případech jsou nezbytné speciální regulátory napětí. Mohou pracovat v několika režimech.

Pro všechna elektronická zařízení je důležité získat stabilní napětí. V jejich elektrickém obvodu jsou zabudovány nelineární součásti.

K dispozici je regulátor napětí založený na tyristoru. Jedná se o velmi výkonný polovodič, který se používá v aplikacích výkonných měničů. Díky specifickému ovládání se používá pro spínání "AC".

Různé 12V stabilizátory

Tato zařízení mohou být osazena tranzistory nebo integrovanými obvody. Jejich úkolem je zajistit hodnotu jmenovitého napětí Vnom ve správných mezích, a to i přes kolísání vstupních parametrů. Nejčastěji používané obvody jsou

• lineární;
• puls.

Lineární stabilizační obvod je jednoduchý dělič napětí. Funguje to tak, že když je jedno "rameno" napájeno Uin, změní se odpor na druhém "rameni". Tím se Uout udržuje ve stanovených mezích.

Důležité: V případě tohoto schématu, pokud jsou mezi jednotlivými položkami velké rozdíly. vstupní a výstupní napětí Účinnost se sníží (část energie se přemění na teplo) a je třeba použít chladič. Impulsní stabilizace je řízena regulátorem PWM. Pomocí přepínače řídí délku trvání proudových impulzů.

Regulátor porovnává hodnotu referenčního (žádaného) napětí s výstupním napětím. Vstupní napětí je přivedeno na spínač, který rozepínáním a zapínáním přivádí přijaté impulsy přes filtr (kondenzátor nebo tlumivku) do zátěže.

Ten reguluje délku trvání proudových impulzů řízením spínače. Regulátor porovnává hodnotu referenčního (žádaného) napětí s výstupním napětím. Vstupní napětí je přivedeno na spínač, který rozepínáním a zapínáním přivádí přijaté impulsy přes filtr (kondenzátor nebo tlumivku) do zátěže.

Impulsní regulace je řízena regulátorem PWM. Pomocí přepínače řídí délku trvání proudových impulzů. Regulátor porovnává referenční napětí s výstupním napětím. Vstupní napětí je přivedeno na spínač, který rozepínáním a zapínáním přivádí přijaté impulsy přes filtr (kondenzátor nebo tlumivku) do zátěže.

Pro informace. Impulsní regulátory napětí (SN) mají vysokou účinnost, vyžadují menší odvod tepla, ale elektrické impulsy během provozu ruší elektronická zařízení. Samostatné sestavování takových obvodů je spojeno se značnými obtížemi.

Klasický regulátor

Takové zařízení se skládá z transformátoru, usměrňovače, filtrů a stabilizační jednotky. Stabilizace se obvykle provádí pomocí stabilitronů a tranzistorů.

Hlavní úkol plní stabilitron. Jedná se o druh diody, která je do obvodu zapojena v opačné polaritě. Jeho provozní režim je havarijní. Princip fungování klasického CH:

• Prvek je v uzavřeném stavu, když je na stabilitron přivedeno napětí Vdc < 12 V;
• Když je na prvek přivedeno Uin > 12 V, otevře se a udržuje uvedené napětí konstantní.

Pozor! Použití napětí Uin > 12 Vdc, které překračuje maximální hodnoty stanovené pro konkrétní typ AVR, vede k poruše AVR. Schéma klasického lineárního CH. Schéma klasického lineárního CH

Schéma klasického lineárního CH

Integrovaný regulátor

Všechny konstrukční prvky těchto zařízení jsou umístěny na křemíkovém krystalu, sestava je uzavřena v integrovaném obvodu (IC). Jsou založeny na dvou typech integrovaných obvodů: polovodičových a hybridních fóliových. První z nich mají pevné součástky, zatímco druhé jsou vyrobeny z fólií.

Hlavní bod! Tyto komponenty mají pouze tři výstupy: vstup, výstup a regulaci. Takový integrovaný obvod dokáže produkovat stabilní napětí 12 V při Uin = 26-30 V a proud až 1 A bez jakéhokoli dalšího potrubí.

Schéma CH na IC

↑ Program

Program je napsán v jazyce SI (mikroC PRO pro PIC), rozdělen do bloků a opatřen komentáři. Kód používá přímé měření střídavého napětí z mikroprocesoru, čímž zjednodušuje zapojení. Použitý mikroprocesor je PIC16F676. Programový blok zero čeká na výskyt nulového poklesu Při tomto poklesu se buď změří střídavé napětí, nebo začne spínat relé. programový blok izm_U měří amplitudy záporných a kladných půlvln.

Pro každou skupinu relé jsou napsány individuální programy pro zapnutí a vypnutí, které umožňují potřebná zpoždění. R2on, R2off, R1on и R1off. Bit 5 portu C se v softwaru používá k dodávání synchronizačního impulzu do osciloskopu, aby bylo možné zobrazit výsledky experimentu.

Modely AC

Střídavý regulátor se liší tím, že tyristory se používají pouze v triodovém provedení. Na druhé straně se standardně používají tranzistory typu Field Effect. Kondenzátory se v obvodu používají pouze pro stabilizační účely. V tomto typu zařízení lze nalézt vysokofrekvenční filtry, ale jsou vzácné. Problémy s vysokou teplotou v modelech řeší pulzní měnič. Instaluje se do systému za modulátor. V regulátorech do 5 V se používají dolnopropustné filtry. Řízení katody v zařízení je dosaženo potlačením vstupního napětí.

Síťový proud je plynule stabilizován. Pro zvládnutí vysokého zatížení se v některých případech používají stabilizátory s obráceným směrem. Ty jsou propojeny tranzistory pomocí tlumivky. V tomto případě musí být regulátor proudu schopen zvládnout maximální zatížení 7 A. Současně nesmí úroveň omezovacího odporu v systému překročit 9 ohmů. V tomto případě lze doufat v rychlý proces konverze.

Montážní prvky zařízení pro vyrovnávání napětí

Proudový stabilizační čip je namontován na chladiči, např. na hliníkové desce. Jeho plocha by neměla být menší než 15 cm2.

Chladič s chladicí plochou je nutný také pro triaky. Pro všech 7 prvků stačí jeden chladič o ploše nejméně 16 m2.

K tomu, aby námi vyráběný měnič střídavého napětí fungoval, potřebujeme mikrokontrolér. KR1554LP5 je vynikající mikrokontrolér.

Již víte, že v obvodu je 9 blikajících diod. Všechny jsou na něm uspořádány tak, aby zapadly do otvorů, které jsou k dispozici na předním panelu jednotky. A pokud pouzdro stabilizátoru neumožňuje jejich umístění jako na obrázku, můžete jej upravit tak, aby LED diody vycházely na straně, která vám vyhovuje.

Nyní víte, jak vyrobit regulátor napětí 220 V. A pokud jste něco podobného museli dělat už dříve, nebude pro vás tato práce obtížná. Díky tomu budete moci ušetřit několik tisíc rublů na nákupu průmyslového stabilizátoru.

Který regulátor napětí je lepší: relé nebo triak?

Triakové přístroje se vyznačují malým krytem a jejich kompaktnost je zcela srovnatelná s elektromechanickými a reléovými modely. Průměrná cena triakového zařízení je téměř dvakrát až třikrát vyšší než cena kvalitního reléového zařízení.

Reléový stabilizátor Resanta 10000/1-ts

Navzdory vynikající rychlosti spínání a přítomnosti významného intervalu na vstupních napětích je každé reléové zařízení při provozu hlučné a vyznačuje se nízkou přesností.

Všechny reléové stabilizátory mají mimo jiné určitá omezení v úrovni výkonu kvůli neschopnosti kontaktů komutovat velmi vysoké proudy.

Přemýšlíte, zda připojit denní a noční měřič? Přečtěte si článek o tom, zda jsou dvojitá cla výhodná.

Jak sestavit LED lucernu vlastníma rukama je popsáno v tomto článku.

Nejperspektivnějším typem elektronických stabilizátorů jsou nyní moderní zařízení, která fungují při dvojí konverzi síťového napětí.

Kromě vysoké ceny nemají tato zařízení žádné závažné nevýhody. Proto je při výběru stabilizačního zařízení, pokud není rozhodujícím faktorem cena, vhodné dát přednost zařízením kompletně sestaveným z kvalitních polovodičů.

Invertorové stabilizátory

Moderní invertorové stabilizátory Stihl řady "Instab". Jedná se o nejmladší typ stabilizátorů - sériová výroba začala koncem roku 2000. Inovativní konstrukce a vlastnosti, které jsou pro modely jiných topologií nedostupné, činí z těchto zařízení průlom ve stabilizaci elektrické energie.

Konstrukce a princip činnosti.

Princip fungování těchto zařízení je podobný jako u on-line UPS a je založen na pokročilé technologii duální konverze energie. Usměrňovač nejprve přemění vstupní střídavé napětí na stejnosměrné, které se uloží do mezilehlých kondenzátorů a přivede do měniče, který je přemění zpět na stabilizované střídavé výstupní napětí. Střídavé stabilizátory se svou vnitřní strukturou zásadně liší od reléových, tyristorových a elektromechanických. Chybí jim zejména autotransformátor a jakékoli pohyblivé prvky včetně relé. Stabilizátory s dvojitou konverzí proto nemají nevýhody, které jsou vlastní transformátorovým modelům.

Výhody.

Pracovní algoritmus této skupiny zařízení eliminuje přenos jakéhokoli vnějšího rušení na výstup, což poskytuje úplnou ochranu proti většině problémů s napájením a zaručuje napájení zátěže napětím s dokonale sinusovým průběhem s hodnotou co nejbližší jmenovité hodnotě (přesnost ±2 %). Topologie měniče navíc odstraňuje všechny nevýhody jiných principů stabilizace elektrické energie a poskytuje modelům realizovaným na jeho základě jedinečnou rychlou odezvu - stabilizátor reaguje na změny vstupního signálu okamžitě, bez časových prodlev (0 ms)!

Další důležité výhody měničových stabilizátorů:

• nejširší možné meze provozního napětí - od 90 V do 310 V, přičemž v celém tomto rozsahu je zachován dokonalý sinusový průběh výstupního napětí;
• Plynulá plynulá regulace napětí - eliminuje řadu nepříjemných jevů spojených se stabilizací spínacích prahů u elektronických (reléových a polovodičových) modelů;
• Žádný autotransformátor a žádné pohyblivé mechanické kontakty - zvyšuje životnost a snižuje hmotnost výrobku;
• Přítomnost vstupních a výstupních vysokofrekvenčních filtrů - účinně potlačují vznikající rušení (není přítomno u všech modelů, typické zejména pro výrobky Stihl Group - předního výrobce měničových stabilizátorů).

Existuje oprávněná otázka - mají invertorová zařízení nevýhody? Jedinou a zároveň spornou nevýhodou je vyšší cena. Vzhledem k technickým požadavkům moderních domácích spotřebičů a současně k pokračujícímu trendu kolísání síťového napětí jsou však dnes střídačové stabilizátory ekonomicky nejopodstatněnější variantou pro trvalé použití jak v soukromých domech a na venkově, tak v průmyslových objektech. Zaručují stabilní a správnou funkci drahých domácích spotřebičů a citlivých elektronických zařízení při jakékoli kvalitě napájecí sítě.

Obrázek 4 - Schéma regulátoru napětí střídače

Více informací o tomto tématu najdete níže:

Měničové regulátory napětí Stihl. Modelová řada.