ولتاژ شبکه برق خانگی اغلب کم است و هرگز به 220 ولت معمولی نمی رسد. در چنین شرایطی یخچال خوب روشن نمی شود، روشنایی ضعیف است و آب کتری برقی برای مدت طولانی نمی جوشد. توان یک تثبیت کننده ولتاژ قدیمی که برای تغذیه یک تلویزیون سیاه و سفید (لوله ای) طراحی شده است، معمولاً برای سایر لوازم خانگی کافی نیست و ولتاژ شبکه اغلب کمتر از حد مجاز برای چنین تثبیت کننده ای کاهش می یابد.

یک راه ساده شناخته شده برای افزایش ولتاژ در شبکه با استفاده از ترانسفورماتور با قدرت قابل توجهی کمتر از توان بار وجود دارد. سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور مستقیماً به شبکه متصل می شود و بار به صورت سری با سیم پیچ ثانویه (گام به پایین) ترانسفورماتور متصل می شود. با فازبندی مناسب، ولتاژ بار برابر با مجموع ولتاژ شبکه و ولتاژ حذف شده از ترانسفورماتور خواهد بود.

مدار تثبیت کننده ولتاژ اصلیعملکرد بر اساس این اصل در شکل نشان داده شده است. 1. هنگامی که ترانزیستور اثر میدان VT2 متصل به مورب پل دیود VD2 بسته است، سیم پیچ I (اولیه) ترانسفورماتور T1 از شبکه جدا می شود. ولتاژ بار تقریبا برابر با ولتاژ شبکه منهای یک افت ولتاژ کوچک در سیم پیچ II (ثانویه) ترانسفورماتور T1 است. اگر ترانزیستور اثر میدان را باز کنید، مدار قدرت سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور بسته می شود و مجموع ولتاژ سیم پیچ ثانویه آن و ولتاژ شبکه به بار اعمال می شود.

برنج. 1 مدار تثبیت کننده ولتاژ

ولتاژ بار که توسط ترانسفورماتور T2 کاهش می یابد و توسط پل دیود VD1 اصلاح می شود، به پایه ترانزیستور VT1 عرضه می شود. مقاومت تریمر R1 باید در موقعیتی تنظیم شود که در آن ترانزیستور VT1 باز و VT2 بسته شود اگر ولتاژ بار از ولتاژ نامی (220 ولت) بیشتر باشد. هنگامی که ولتاژ کمتر از ولتاژ نامی باشد، ترانزیستور VT1 بسته می شود و VT2 باز می شود. بازخورد منفی I که به این ترتیب سازماندهی شده است، ولتاژ بار را تقریباً برابر با ولتاژ نامی حفظ می کند.

ولتاژ تصحیح شده توسط پل VD1 نیز برای تغذیه مدار کلکتور ترانزیستور VT1 (از طریق تثبیت کننده یکپارچه DA1) استفاده می شود. مدار C5R6 نوسانات ناخواسته در ولتاژ منبع تخلیه ترانزیستور VT2 را سرکوب می کند. خازن C1 تداخل ورودی به شبکه را در حین کارکرد تثبیت کننده کاهش می دهد. مقاومت های R3 و R5 برای دستیابی به بهترین و پایدارترین تثبیت ولتاژ انتخاب شده اند. سوئیچ SA1 تثبیت کننده را همراه با بار روشن و خاموش می کند. با بستن سوئیچ SA2، اتوماسیون خاموش می شود که ولتاژ را در سراسر بار بدون تغییر حفظ می کند. در این حالت، حداکثر ممکن در یک ولتاژ شبکه مشخص می شود.

اکثر قطعات تثبیت کننده بر روی برد مدار چاپی که در شکل 1 نشان داده شده است نصب می شوند. 2. بقیه در نقاط A-D به آن متصل می شوند.

انتخاب یک پل دیودی جایگزین KTs405A(VD2)، باید در نظر داشت که باید برای ولتاژ حداقل 600 ولت و جریانی برابر با حداکثر جریان بار تقسیم بر نسبت تبدیل ترانسفورماتور T1 طراحی شود. الزامات پل VD1 کمتر است: ولتاژ و جریان - به ترتیب حداقل 50 ولت و 50 میلی آمپر

برنج. 2 نصب PCB

ترانزیستور KT972Aرا می توان جایگزین کرد KT815B،آ IRF840- بر IRF740. ترانزیستور اثر میدانی دارای یک هیت سینک به ابعاد 50x40 میلی متر است.

ترانسفورماتور "تقویت کننده ولتاژ" T1 از ترانسفورماتور ST-320 ساخته شده است که در منبع تغذیه BP-1 برای تلویزیون های ULPCT-59 استفاده می شود. ترانسفورماتور جدا می شود و سیم پیچ های ثانویه به دقت پیچ می شوند و سیم پیچ های اولیه دست نخورده باقی می مانند. سیم پیچ های ثانویه جدید (یکسان در هر دو سیم پیچ) با سیم مسی لعابی (PEL یا PEV) مطابق با داده های ارائه شده در جدول پیچیده می شوند. هر چه ولتاژ شبکه بیشتر افت کند، نوبت های بیشتری مورد نیاز است و قدرت بار مجاز کمتر می شود.

پس از چرخاندن و مونتاژ ترانسفورماتور، پایانه های 2 و 2 اینچ از نیمه های سیم پیچ اولیه که بر روی هسته های مختلف مدار مغناطیسی قرار دارند، توسط یک جامپر به هم متصل می شوند. ولتاژ حداکثر است (اگر اشتباه وصل شود نزدیک به صفر خواهد بود) حداکثر ولتاژ کل سیم پیچ ثانویه و شبکه باید تعیین کند که کدام یک از پایانه های آزاد باقی مانده این سیم پیچ باید به ترمینال 1 اولیه وصل شود و کدام یک. به بار

ترانسفورماتور T2 - هر ترانسفورماتور شبکه با ولتاژ روی سیم پیچ ثانویه نزدیک به آنچه در نمودار نشان داده شده است با جریان مصرف شده از این سیم پیچ 5O...1OOmA.

جدول 1

ولتاژ اضافی، V	70	60	50	40	30	20
حداکثر توان بار، کیلو وات	1	1.2	1.4	1,8	2,3	3,5
تعداد دور سیم پیچ II	60+60	54+54	48+48	41+41	32+32	23+23
قطر سیم، میلی متر	1.5	1,6	1,8	2	2,2	2,8

پس از اتصال تثبیت کننده مونتاژ شده به شبکه، از مقاومت برش R1 برای تنظیم ولتاژ بار روی 220 ولت استفاده کنید. باید در نظر داشت که دستگاه توصیف شده در صورت تجاوز از 220 ولت یا پایین آمدن کمتر از حداقل، نوسانات ولتاژ شبکه را از بین نمی برد. در هنگام محاسبه ترانسفورماتور پذیرفته شده است.

یک تثبیت کننده نصب شده در یک اتاق مرطوب باید در یک محفظه فلزی زمین قرار گیرد.

توجه: در شرایط کار سنگین تثبیت کننده، توان تلف شده توسط ترانزیستور VT2 می تواند کاملاً افزایش یابد. این و نه قدرت ترانسفورماتور است که می تواند قدرت بار مجاز را محدود کند. بنابراین باید دقت کرد که از اتلاف گرمای خوب ترانزیستور اطمینان حاصل شود.

تثبیت کننده یک اتوترانسفورماتور شبکه است که شیرهای سیم پیچ آن بسته به ولتاژ شبکه الکتریکی به طور خودکار سوئیچ می شوند.

تثبیت کننده به شما امکان می دهد ولتاژ خروجی را در زمانی که ولتاژ ورودی از 180 به 270 ولت تغییر می کند در 220 ولت نگه دارید. دقت تثبیت 10 ولت است.

نمودار مدار را می توان به مدار جریان کم (یا مدار کنترل) و مدار جریان بالا (یا مدار ترانسفورماتور خودکار) تقسیم کرد.

مدار کنترل در شکل 1 نشان داده شده است. نقش ولتاژ متر به یک ریزمدار پلی مقایسه کننده با یک نشانگر ولتاژ خطی - A1 (LM3914) اختصاص داده شده است.

ولتاژ اصلی به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور کم مصرف T1 تامین می شود. این ترانسفورماتور دارای دو سیم پیچ ثانویه، هر کدام 12 ولت، با یک ترمینال مشترک (یا یک سیم پیچ 24 ولت با شیر مرکزی) است.

برای بدست آوردن ولتاژ تغذیه از یکسو کننده دیود VD1 استفاده می شود. ولتاژ خازن C1 به مدار قدرت ریزمدار A1 و LEDهای اپتوکوپلر H1.1-H9.1 عرضه می شود. و همچنین، به دست آوردن ولتاژهای پایدار مثالی از علائم مقیاس حداقل و حداکثر کمک می کند. برای به دست آوردن آنها، یک تثبیت کننده پارامتری در ایالات متحده و P1 استفاده می شود. مقادیر اندازه گیری محدود کننده با اصلاح مقاومت های R2 و R3 تنظیم می شوند (مقاومت R2 مقدار بالایی است، مقاومت RZ مقدار پایین تر است).

ولتاژ اندازه گیری شده از سیم پیچ ثانویه دیگر ترانسفورماتور T1 گرفته شده است. توسط دیود VD2 یکسو شده و به مقاومت R5 عرضه می شود. با سطح ولتاژ مستقیم روی مقاومت R5 است که درجه انحراف ولتاژ شبکه از مقدار نامی ارزیابی می شود. در طول فرآیند راه اندازی، مقاومت R5 به طور مقدماتی در موقعیت وسط قرار می گیرد و مقاومت RЗ مطابق مدار به پایین تنظیم می شود.

سپس، یک ولتاژ افزایش یافته (حدود 270 ولت) به سیم پیچ اولیه T1 از یک ترانسفورماتور خودکار از نوع LATR وارد می شود و مقاومت R2 مقیاس ریز مدار را به مقداری تنظیم می کند که در آن LED متصل به پین ​​11 روشن می شود (به طور موقت، در عوض، به طور موقت. از LED های اپتوکوپلر، می توانید LED های معمولی را متصل کنید). سپس ولتاژ متناوب ورودی به 190 ولت کاهش می یابد و از مقاومت RЗ برای تنظیم مقیاس روی مقدار زمانی که LED متصل به پایه 18 A1 روشن می شود استفاده می شود.

اگر تنظیمات بالا را نمی توان انجام داد، باید R5 را کمی تنظیم کنید و دوباره تکرار کنید. بنابراین، از طریق تقریب های متوالی، زمانی که تغییر در ولتاژ ورودی به میزان 10 ولت با سوئیچینگ خروجی های ریز مدار A1 مطابقت دارد، نتیجه حاصل می شود.

در مجموع 9 مقدار آستانه وجود دارد - 270 ولت، 260 ولت، 250 ولت، 240 ولت، 230 ولت، 220 ولت، 210 ولت، 200 ولت، 190 ولت.

نمودار شماتیک اتوترانسفورماتور در شکل 2 نشان داده شده است. این نمودار بر اساس یک ترانسفورماتور نوع LATR تبدیل شده است. بدنه ترانسفورماتور جدا می شود و کنتاکت کشویی که برای تعویض شیرها استفاده می شود، حذف می شود. سپس، بر اساس نتایج اندازه‌گیری اولیه ولتاژها از شیرها، نتیجه‌گیری می‌شود (از 180 تا 260 ولت در مراحل 10 ولت)، که متعاقباً با استفاده از سوئیچ‌های تریاک VS1-VS9 که توسط سیستم کنترل از طریق کوپلرهای نوری H1-H9 کنترل می‌شوند، سوئیچ می‌شوند. . اتصال اپتوکوپلرها به گونه ای است که وقتی خوانش ریزمدار A1 یک تقسیم (10 ولت) کاهش می یابد، به شیر افزایشی (تا 10 ولت بعدی) اتوترانسفورماتور تغییر می کند. و بالعکس - افزایش خوانش ریزمدار A1 منجر به سوئیچ به شیر پایین ترانسفورماتور می شود. با انتخاب مقاومت مقاومت R4 (شکل 1)، جریان عبوری از LED های اپتوکوپلر تنظیم می شود که در آن سوئیچ های تریاک به طور قابل اعتماد سوئیچ می شوند. مدار روی ترانزیستورهای VT1 و VT2 (شکل 1) برای به تاخیر انداختن روشن شدن بار اتوترانسفورماتور برای مدت زمان مورد نیاز برای تکمیل فرآیندهای گذرا در مدار پس از روشن شدن عمل می کند. این مدار باعث تاخیر در اتصال LED های اپتوکوپلر به برق می شود.

به جای ریز مدار LM3914، نمی توانید از ریز مدارهای مشابه LM3915 یا LM3916 استفاده کنید، زیرا طبق قانون لگاریتمی عمل می کنند، اما در اینجا شما به یک مدار خطی مانند LM3914 نیاز دارید. ترانسفورماتور T1 یک ترانسفورماتور چینی با اندازه کوچک از نوع TLG، برای ولتاژ اولیه 220 ولت و دو ولتاژ ثانویه 12 ولت (12-0-12 ولت) و جریان 300 میلی آمپر است. می توانید از ترانسفورماتور مشابه دیگری استفاده کنید.

ترانسفورماتور T2 همانطور که در بالا توضیح داده شد می تواند از LATR ساخته شود یا خودتان آن را بچرخانید.

دستگاه هایی برای تثبیت ولتاژ شبکه برای دهه ها مورد استفاده قرار گرفته اند. بسیاری از مدل ها برای مدت طولانی مورد استفاده قرار نگرفته اند، در حالی که برخی دیگر با وجود ویژگی های بالا هنوز کاربرد گسترده ای پیدا نکرده اند. مدار تنظیم کننده ولتاژ خیلی پیچیده نیست. اصل کار و پارامترهای اساسی تثبیت کننده های مختلف باید برای کسانی که هنوز انتخاب خود را انجام نداده اند شناخته شود.

انواع تثبیت کننده های ولتاژ

در حال حاضر از انواع تثبیت کننده های زیر استفاده می شود:

• فرورزونانت؛
• سروو محور؛
• رله؛
• الکترونیکی؛
• تبدیل مضاعف

تثبیت کننده های فرورزونانت از نظر ساختاری آنها ساده ترین دستگاه ها هستند. آنها از دو چوک و یک خازن تشکیل شده اند و بر اساس اصل تشدید مغناطیسی کار می کنند. تثبیت کننده های این نوع با سرعت پاسخ بالا، عمر مفید بسیار طولانی مشخص می شوند و می توانند در محدوده وسیعی از ولتاژهای ورودی کار کنند. در حال حاضر، آنها را می توان در موسسات پزشکی یافت. آنها عملا در زندگی روزمره استفاده نمی شوند.

اصل عملکرد درایو سروو یا تثبیت کننده الکترومکانیکی مبتنی بر تغییر مقدار ولتاژ با استفاده از یک اتوترانسفورماتور است. این دستگاه با دقت بالا در تنظیم ولتاژ مشخص می شود. در عین حال، سرعت تثبیت کمترین میزان است. تثبیت کننده الکترومکانیکی می تواند با بارهای بسیار سنگین کار کند.

تثبیت کننده رله همچنین یک ترانسفورماتور با سیم پیچ برش در طراحی خود دارد. یکسان سازی ولتاژ با استفاده از گروهی از رله ها انجام می شود که با دستورات برد کنترل ولتاژ راه اندازی می شوند. این دستگاه دارای سرعت تثبیت نسبتاً بالایی است، اما دقت نصب به دلیل تعویض گسسته سیم پیچ ها به میزان قابل توجهی کمتر است.

تثبیت کننده الکترونیکی بر اساس همان اصل کار می کند، فقط بخش های سیم پیچ ترانسفورماتور کنترل نه با استفاده از رله، بلکه توسط سوئیچ های برق در دستگاه های نیمه هادی سوئیچ می شوند. دقت تثبیت کننده های الکترونیکی و رله تقریباً یکسان است، اما سرعت دستگاه الکترونیکی به طور محسوسی بالاتر است.

تثبیت کننده های تبدیل دوگانه بر خلاف مدل های دیگر در طراحی خود ترانسفورماتور قدرت ندارند. تصحیح ولتاژ به صورت الکترونیکی انجام می شود. دستگاه هایی از این نوع با سرعت و دقت بالا مشخص می شوند، اما هزینه آنها بسیار بالاتر از مدل های دیگر است. یک تثبیت کننده ولتاژ 220 ولتی، با وجود پیچیدگی ظاهری، می تواند دقیقاً بر اساس اصل اینورتر اجرا شود.

تثبیت کننده الکترومکانیکی

تثبیت کننده سروو درایو از اجزای زیر تشکیل شده است:

• فیلتر ورودی؛
• تخته اندازه گیری ولتاژ؛
• اتوترانسفورماتور؛
• سروو موتور؛
• تماس کشویی گرافیت؛
• تابلوی نشانگر

این عملیات بر اساس اصل تنظیم ولتاژ با تغییر نسبت تبدیل است. این تغییر با حرکت دادن کنتاکت گرافیت در امتداد سیم پیچ بدون عایق ترانسفورماتور انجام می شود. حرکت تماس توسط یک سروموتور انجام می شود.

ولتاژ شبکه به فیلتری متشکل از خازن ها و چوک های فریتی تامین می شود. وظیفه آن تمیز کردن ولتاژ ورودی تا حد امکان از نویز فرکانس بالا و ضربه است. برد اندازه گیری ولتاژ تحمل خاصی دارد. اگر ولتاژ شبکه در آن قرار گیرد، بلافاصله به بار می رود.

در صورت انحراف ولتاژ از حد مجاز، برد اندازه گیری ولتاژ فرمانی را به واحد کنترل سروموتور ارسال می کند که کنتاکت را در جهت افزایش یا کاهش ولتاژ حرکت می دهد. به محض بازگشت ولتاژ به حالت عادی، سروموتور متوقف می شود. اگر ولتاژ شبکه ناپایدار است و به طور مکرر تغییر می کند، درایو سروو می تواند فرآیند تنظیم را تقریباً به طور مداوم انجام دهد.

نمودار اتصال یک تثبیت کننده ولتاژ کم مصرف پیچیده نیست، زیرا سوکت ها روی کیس نصب شده اند و اتصال به شبکه با سیم و دوشاخه انجام می شود. در دستگاه های قدرتمندتر، شبکه و بار با استفاده از یک اتصال دهنده پیچی متصل می شوند.

تثبیت کننده رله

تثبیت کننده رله تقریباً همان مجموعه اجزای اصلی را دارد:

• فیلتر شبکه؛
• هیئت کنترل و مدیریت؛
• تبدیل کننده؛
• بلوک رله الکترومکانیکی؛
• صفحه نمایش دستگاه.

در این طرح، تصحیح ولتاژ در مراحل با استفاده از رله انجام می شود. سیم پیچ ترانسفورماتور به چندین بخش مجزا تقسیم می شود که هر کدام دارای یک شیر است. تثبیت کننده ولتاژ رله دارای چندین مرحله تنظیم است که تعداد آنها با تعداد رله های نصب شده تعیین می شود.

اتصال بخش های سیم پیچ و در نتیجه تغییر ولتاژ را می توان به صورت آنالوگ یا دیجیتال انجام داد. برد کنترل، بسته به تغییرات ولتاژ ورودی، تعداد رله های مورد نیاز را برای اطمینان از ولتاژ خروجی مطابق با تلورانس وصل می کند. کمترین قیمت را در بین این دستگاه ها دارند.

نمونه ای از مدار تثبیت کننده رله

مدار تثبیت کننده دیگری از نوع رله

تثبیت کننده الکترونیکی

نمودار شماتیک تثبیت کننده ولتاژ از این نوع فقط تفاوت های جزئی با طراحی با رله های الکترومغناطیسی دارد:

• فیلتر شبکه؛
• برد اندازه گیری و کنترل ولتاژ؛
• تبدیل کننده؛
• بلوک کلیدهای الکترونیکی قدرت؛
• تابلوی نشانگر

اصل کار با اصل کار دستگاه رله تفاوتی ندارد. تنها تفاوت در استفاده از کلیدهای الکترونیکی به جای رله است. کلیدها دریچه های نیمه هادی کنترل شده - تریستور و تریاک هستند. هر یک از آنها دارای یک الکترود کنترل است که با اعمال ولتاژ می توان شیر را به آن باز کرد. در این لحظه، سیم پیچ ها سوئیچ می شوند و ولتاژ خروجی تثبیت کننده تغییر می کند. تثبیت کننده پارامترهای خوب و قابلیت اطمینان بالایی دارد. توزیع گسترده به دلیل هزینه بالای دستگاه مختل شده است.

تثبیت کننده تبدیل دوگانه

این دستگاه که به آن نیز گفته می شود در طراحی و راهکارهای فنی کاملاً با تمام مدل های دیگر متفاوت است. فاقد ترانسفورماتور و عناصر سوئیچینگ است. عملکرد آن بر اساس اصل تبدیل ولتاژ دوگانه است. از ولتاژ متناوب به ولتاژ مستقیم و برگشت به ولتاژ متناوب.

گزینه ایده آل برای عملکرد شبکه های الکتریکی تغییر مقادیر جریان و ولتاژ در جهت کاهش و افزایش حداکثر 10٪ از 220 ولت اسمی است. اما از آنجایی که در واقعیت نوسانات با تغییرات بزرگ مشخص می شوند. ، وسایل برقی که مستقیماً به شبکه متصل می شوند در خطر از دست دادن قابلیت های طراحی خود و حتی خرابی هستند.

استفاده از تجهیزات ویژه به شما کمک می کند تا از مشکل جلوگیری کنید. اما از آنجایی که قیمت بسیار بالایی دارد، بسیاری از افراد ترجیح می دهند یک تثبیت کننده ولتاژ ساخته شده توسط خودشان مونتاژ کنند. چنین اقدامی چقدر موجه است و برای اجرای آن چه چیزی لازم است؟

طراحی و اصل عملکرد تثبیت کننده

طراحی دستگاه

اگر تصمیم دارید خودتان دستگاه را مونتاژ کنید، باید به داخل بدنه مدل صنعتی نگاه کنید. از چند بخش اصلی تشکیل شده است:

• تبدیل کننده؛
• خازن ها؛
• مقاومت ها؛
• کابل برای اتصال عناصر و دستگاه های اتصال.

اصل عملکرد ساده ترین تثبیت کننده بر اساس عملکرد یک رئوستات است. بسته به جریان، مقاومت را افزایش یا کاهش می دهد. مدل های مدرن تر دارای طیف گسترده ای از عملکردها هستند و می توانند به طور کامل از لوازم خانگی در برابر نوسانات برق در شبکه محافظت کنند.

انواع دستگاه ها و ویژگی های آنها

انواع و کاربرد آنها

طبقه بندی تجهیزات به روش های مورد استفاده برای تنظیم جریان بستگی دارد. از آنجایی که این کمیت حرکت جهتی ذرات را نشان می دهد، می توان آن را به یکی از روش های زیر تحت تأثیر قرار داد:

• مکانیکی؛
• تکانه.

اولین مورد بر اساس قانون اهم است. دستگاه هایی که بر اساس آن کار می کنند خطی نامیده می شوند. آنها شامل دو آرنج هستند که با استفاده از یک رئوستات به هم متصل می شوند. ولتاژ اعمال شده به یک عنصر از رئوستات عبور می کند و بنابراین در دیگری ظاهر می شود که از آن به مصرف کنندگان می رسد.

دستگاه هایی از این نوع به شما این امکان را می دهند که به سادگی پارامترهای جریان خروجی را تنظیم کنید و می توان آنها را با اجزای اضافی ارتقا داد. اما استفاده از چنین تثبیت کننده هایی در شبکه هایی که تفاوت بین جریان ورودی و خروجی زیاد است غیرممکن است، زیرا آنها نمی توانند از لوازم خانگی در برابر اتصال کوتاه تحت بارهای سنگین محافظت کنند.

بیایید ویدیو، اصل عملکرد دستگاه پالس را تماشا کنیم:

مدل های پالسی بر اساس اصل مدولاسیون دامنه جریان کار می کنند. مدار تثبیت کننده از کلیدی استفاده می کند که در فواصل زمانی معینی آن را می شکند. این رویکرد اجازه می دهد تا جریان به طور یکنواخت در خازن انباشته شود و پس از شارژ کامل، به دستگاه ها نزدیک شود.

برخلاف تثبیت کننده های خطی، پالس ها توانایی تنظیم مقدار خاصی را ندارند. مدل‌های پله‌آپ و پایین‌روی در فروش وجود دارد - این یک انتخاب ایده‌آل برای خانه است.

تثبیت کننده های ولتاژ نیز به دو دسته تقسیم می شوند:

1. تک فاز؛
2. سه فاز.

اما از آنجایی که اکثر لوازم خانگی از یک شبکه تک فاز کار می کنند، در اماکن مسکونی معمولا از تجهیزات متعلق به نوع اول استفاده می کنند.

بیایید شروع به مونتاژ کنیم: اجزا، ابزار

از آنجایی که دستگاه تریاک موثرترین در نظر گرفته می شود، در مقاله ما به نحوه مونتاژ مستقل چنین مدلی خواهیم پرداخت. بلافاصله باید توجه داشت که این تثبیت کننده ولتاژ DIY جریان را برابر می کند مشروط بر اینکه ولتاژ ورودی در محدوده 130 تا 270 ولت باشد.

توان مجاز دستگاه های متصل به چنین تجهیزاتی نمی تواند بیش از 6 کیلو وات باشد. در این حالت بار در 10 میلی ثانیه سوئیچ می شود.

در مورد اجزاء، برای مونتاژ چنین تثبیت کننده به عناصر زیر نیاز دارید:

• واحد قدرت؛
• یکسو کننده برای اندازه گیری دامنه ولتاژ؛
• مقایسه کننده؛
• کنترل کننده؛
• تقویت کننده ها؛
• ال ای دی؛
• واحد تاخیر روشن شدن بار؛
• اتوترانسفورماتور؛
• سوئیچ های اپتوکوپلر؛
• کلید-فیوز.

ابزاری که به آن نیاز خواهم داشت آهن لحیم کاری و موچین است.

مراحل ساخت

برای مونتاژ یک تثبیت کننده ولتاژ 220 ولت برای خانه خود با دستان خود، ابتدا باید یک برد مدار چاپی با ابعاد 115x90 میلی متر تهیه کنید. از فایبرگلاس فویل ساخته شده است. چیدمان قطعات را می توان روی چاپگر لیزری چاپ کرد و با استفاده از اتو به برد منتقل کرد.

بیایید ویدیو را تماشا کنیم، یک دستگاه ساده خانگی:

نمودار مدار الکتریکی

• هسته مغناطیسی با سطح مقطع 1.87 سانتی متر مربع؛
• سه کابل PEV-2

سیم اول برای ایجاد یک سیم پیچ استفاده می شود و قطر آن 0.064 میلی متر است. تعداد دور باید 8669 باشد.

دو سیم باقی مانده برای ساخت سیم پیچ های دیگر مورد نیاز است. آنها با قطر اول 0.185 میلی متر متفاوت هستند. تعداد چرخش برای این سیم پیچ ها 522 خواهد بود.

اگر می خواهید کار خود را ساده کنید، می توانید از دو ترانسفورماتور 12 ولتی TPK-2-2 آماده استفاده کنید. آنها به صورت سری به هم متصل می شوند.

در مورد ساخت خود این قطعات، پس از آماده شدن یکی از آنها، به سمت ساخت دومی می روند. به یک مدار مغناطیسی حلقوی نیاز دارد. برای سیم پیچ، همان PEV-2 را مانند مورد اول انتخاب کنید، فقط تعداد چرخش ها 455 خواهد بود.

همچنین در ترانسفورماتور دوم باید 7 ضربه بزنید. علاوه بر این، برای سه مورد اول، یک سیم با قطر 3 میلی متر و برای بقیه، از اتوبوس هایی با سطح مقطع 18 میلی متر مربع استفاده می شود. این به جلوگیری از گرم شدن ترانسفورماتور در حین کار کمک می کند.

اتصال دو ترانسفورماتور

بهتر است تمام اجزای دیگر را برای دستگاهی که خودتان در فروشگاه ایجاد می کنید خریداری کنید. هنگامی که همه چیز مورد نیاز شما خریداری شد، می توانید مونتاژ را شروع کنید. بهتر است با نصب یک میکرو مدار که به عنوان یک کنترل کننده بر روی یک هیت سینک عمل می کند، شروع کنید که از پلاتین آلومینیومی با مساحت بیش از 15 سانتی متر مربع ساخته شده است. تریاک نیز روی آن نصب شده است. علاوه بر این، هیت سینک که قرار است روی آن نصب شود باید دارای سطح خنک کننده باشد.

اگر مونتاژ یک تثبیت کننده ولتاژ 220 ولتی با دستان خود برای شما پیچیده به نظر می رسد، می توانید مدل خطی ساده تری را انتخاب کنید. خواص مشابهی خواهد داشت.

اثربخشی یک محصول دست ساز

چه چیزی انسان را به ساخت این یا آن وسیله سوق می دهد؟ اغلب - هزینه بالای آن. و از این نظر، تثبیت کننده ولتاژ که با دستان خود مونتاژ می شود، البته از مدل کارخانه برتر است.

از مزایای دستگاه های خانگی می توان به امکان خود تعمیری اشاره کرد. شخصی که تثبیت کننده را مونتاژ کرده است، هم اصل عملکرد و هم ساختار آن را درک می کند و بنابراین می تواند بدون کمک خارجی نقص را برطرف کند.

علاوه بر این، تمام قطعات چنین دستگاهی قبلاً در فروشگاه خریداری شده بودند، بنابراین اگر آنها شکست خوردند، همیشه می توانید مشابه آن را پیدا کنید.

اگر قابلیت اطمینان یک تثبیت کننده را که با دست خودمان مونتاژ شده و در یک شرکت تولید شده است مقایسه کنیم، مزیت آن در سمت مدل های کارخانه است. در خانه، توسعه یک مدل با عملکرد بالا تقریبا غیرممکن است، زیرا تجهیزات اندازه گیری خاصی وجود ندارد.

نتیجه

انواع مختلفی از تثبیت کننده های ولتاژ وجود دارد و ساخت برخی از آنها با دستان شما کاملاً امکان پذیر است. اما برای انجام این کار، باید تفاوت های ظریف عملکرد تجهیزات را درک کنید، اجزای لازم را خریداری کنید و نصب مناسب آنها را انجام دهید. اگر به توانایی های خود اطمینان ندارید، بهترین گزینه خرید یک دستگاه کارخانه ای است. چنین تثبیت کننده ای هزینه بیشتری دارد، اما کیفیت به طور قابل توجهی نسبت به مدل هایی که به طور مستقل مونتاژ شده اند برتر است.

اغلب، برای استفاده ایمن از مثلاً تلویزیون، معمولاً در مناطق روستایی، به یک تک فاز نیاز دارید تثبیت کننده ولتاژ 220 ولتکه با کاهش شدید ولتاژ در شبکه الکتریکی، ولتاژ خروجی نامی 220 ولت در خروجی آن تولید می شود.

علاوه بر این، هنگام کار با اکثر انواع تجهیزات الکترونیکی مصرفی، استفاده از تثبیت کننده ولتاژ مطلوب است که تغییراتی در موج سینوسی ولتاژ خروجی ایجاد نمی کند. طرح های تثبیت کننده های مشابه برای 220 ولت در بسیاری از مجلات الکترونیک رادیویی ارائه شده است.

در این مقاله یکی از گزینه های چنین دستگاهی را مثال می زنیم. مدار تثبیت کننده بسته به ولتاژ واقعی در شبکه دارای 4 محدوده تنظیم خودکار ولتاژ خروجی می باشد. این به گسترش قابل توجهی از محدودیت های تثبیت 160 ... 250 ولت کمک کرد. و با همه اینها، ولتاژ خروجی در محدوده نرمال (220V +/- 5٪) تضمین می شود.

شرح عملکرد تثبیت کننده ولتاژ تک فاز 220 ولت

مدار الکتریکی دستگاه شامل 3 بلوک آستانه است که طبق اصل ساخته شده است که از یک دیود زنر و مقاومت ها (R2-VD1-R1, VD5-R3-R6, R5-VD6-R6) تشکیل شده است. همچنین در مدار 2 سوئیچ ترانزیستوری VT1 و VT2 وجود دارد که رله های الکترومغناطیسی K1 و K2 را کنترل می کنند.

دیودهای VD2 و VD3 و خازن فیلتر C2 یک منبع ولتاژ ثابت برای کل مدار تشکیل می دهند. ظرفیت های C1 و C3 برای جذب نوسانات جزئی ولتاژ در شبکه طراحی شده اند. خازن C4 و مقاومت R4 عناصر "بازدارنده جرقه" هستند. برای جلوگیری از نوسانات ولتاژ خودالقایی، دو دیود VD4 و VD7 در سیم پیچ های رله در هنگام خاموش شدن به مدار اضافه شدند.

با عملکرد کامل ترانسفورماتور و بلوک های آستانه، هر یک از 4 محدوده تنظیم محدوده ولتاژی از 198 تا 231 ولت ایجاد می کند و ولتاژ شبکه احتمالی می تواند در منطقه 140 ... 260 ولت باشد.

با این حال، در واقعیت، لازم است که پراکندگی پارامترهای اجزای رادیویی و ناپایداری نسبت تبدیل ترانسفورماتور تحت بارهای مختلف را در نظر گرفت. در این راستا، برای هر 3 بلوک آستانه، محدوده ولتاژ خروجی نسبت به ولتاژ خروجی کاهش می یابد: 10 ± 215 ولت. بر این اساس، فاصله نوسان در ورودی به 160 ... 250 ولت کاهش یافته است.

مراحل کار تثبیت کننده:

1. هنگامی که ولتاژ اصلی کمتر از 185 ولت است، ولتاژ در خروجی یکسو کننده به اندازه کافی پایین است تا یکی از بلوک های آستانه کار کند. در این لحظه گروه های تماس هر دو رله همانطور که در نمودار مدار نشان داده شده است قرار دارند. ولتاژ در بار برابر با ولتاژ شبکه به اضافه ولتاژ بوست حذف شده از سیم پیچ های II و III ترانسفورماتور T1 است.

2. اگر ولتاژ شبکه در محدوده 185...205 ولت باشد، دیود زنر VD5 در حالت باز است. جریان از طریق رله K1، دیود زنر VD5 و مقاومت های R3 و R6 عبور می کند. این جریان برای عملکرد رله K1 کافی نیست. به دلیل افت ولتاژ در R6، ترانزیستور VT2 باز می شود. این ترانزیستور به نوبه خود رله K2 و سیم پیچ سوئیچ های گروه تماس K2.1 (تقویت کننده ولتاژ) را روشن می کند.

3. اگر ولتاژ شبکه در محدوده 205...225 ولت باشد، دیود زنر VD1 از قبل در حالت باز است. این منجر به باز شدن ترانزیستور VT1 می شود، به همین دلیل است که بلوک آستانه دوم و بر این اساس ترانزیستور VT2 خاموش می شود. رله K2 خاموش است. در همان زمان، رله K1 و گروه تماس K1.1 روشن می شوند. به موقعیت دیگری منتقل می شود که در آن سیم پیچ های II و III درگیر نیستند و بنابراین ولتاژ خروجی مانند ورودی خواهد بود.

4. اگر ولتاژ شبکه در محدوده 225...245 ولت باشد دیود زنر VD6 باز می شود. این به فعال شدن بلوک آستانه سوم کمک می کند که منجر به باز شدن هر دو سوئیچ ترانزیستور می شود. هر دو رله روشن هستند. اکنون سیم پیچ III ترانسفورماتور T1 قبلاً به بار وصل شده است، اما در پادفاز با ولتاژ اصلی (تقویت ولتاژ "منفی"). در این حالت خروجی نیز دارای ولتاژی در ناحیه 205...225 ولت خواهد بود.

هنگام تنظیم محدوده کنترل، باید دیودهای زنر را با دقت انتخاب کنید، زیرا همانطور که مشخص است، آنها می توانند به طور قابل توجهی در پخش ولتاژ تثبیت متفاوت باشند.

به جای KS218Zh (VD5)، می توان از دیودهای زنر KS220Zh استفاده کرد. این دیود زنر قطعا باید دو آند داشته باشد، زیرا در محدوده ولتاژ شبکه 225 ... 245 ولت، هنگامی که دیود زنر VD6 باز می شود، هر دو ترانزیستور باز می شوند، مدار R3 - VD5 مقاومت R6 بلوک آستانه R5-VD6 را دور می زند. -R6. برای حذف اثر شنتینگ، دیود زنر VD5 باید دارای دو آند باشد.

دیود زنر VD5 برای ولتاژ بیش از 20 ولت. دیود زنر VD1 - KS220Zh (22 V); امکان مونتاژ یک مدار از دو دیود زنر - D811 و D810 وجود دارد. دیود زنر KS222Zh (VD6) برای 24 ولت. می توان آن را با مداری از دیودهای زنر D813 و D810 جایگزین کرد. ترانزیستورهای سری رله K1 و K2 - REN34، پاسپورت HP4.500.000-01.

ترانسفورماتور بر روی یک هسته مغناطیسی OL50/80-25 ساخته شده از فولاد E360 (یا E350) مونتاژ می شود. ضخامت نوار 0.08 میلی متر است. سیم پیچ I - 2400 چرخش با سیم PETV-2 0.355 (برای ولتاژ نامی 220 ولت). سیم‌پیچ‌های II و III برابر هستند و هر کدام شامل 300 دور سیم PETV-2 0.9 (13.9 ولت) است.

برای در نظر گرفتن بار روی ترانسفورماتور T1 لازم است تثبیت کننده را با بار متصل تنظیم کنید.