Stabilizzatore di tensione: come farlo da solo. Video

Problemi di stabilizzazione della tensione di rete

La qualità dell’approvvigionamento elettrico nelle nostre reti logore e sovraccariche lascia molto a desiderare. La tensione può variare notevolmente, il che non è utile per gli elettrodomestici. Alcuni di loro semplicemente non possono funzionare in tali condizioni, altri falliscono più velocemente. Per risolvere il problema, vengono solitamente utilizzati stabilizzatori di tensione CA.

I più popolari attualmente sono gli stabilizzatori, il cui funzionamento si basa sull'analisi della tensione di ingresso e sulla commutazione degli avvolgimenti del trasformatore in modo che la tensione di uscita venga mantenuta entro limiti accettabili. Se la tensione di rete cambia raramente, questo approccio è l'ideale. In effetti, il sistema si è adattato ad una certa tensione di ingresso e funziona silenziosamente. Se la tensione cambia, lo stabilizzatore cambia e continua a funzionare. Ma nelle nostre reti la tensione spesso oscilla. In questo caso, gli stabilizzatori realizzati con questa tecnologia iniziano a cambiare costantemente. Ogni commutazione è stressante per lo stabilizzatore stesso, per i dispositivi ad esso collegati (durante la commutazione si verifica una forte caduta di tensione e una breve interruzione completa della corrente) e per te stesso (la commutazione è solitamente accompagnata dal lampeggiamento della luce).

Ecco una selezione di materiali per la tua attenzione: Sono state apportate le seguenti modifiche al circuito della sorgente di tensione sinusoidale: Innanzitutto, viene utilizzato un generatore di oscillazione sinusoidale più avanzato e affidabile. VD1, VD2- Diodi zener da 3,6 volt collegati in serie back-to-back. In secondo luogo, il circuito di raddrizzamento e filtraggio della tensione di ingresso è escluso, poiché il blocco inferiore produce già una tensione costante e stabile. In terzo luogo, è escluso il circuito di generazione della bassa tensione per alimentare il circuito di controllo. Questo circuito è implementato nel blocco inferiore, la tensione da esso viene fornita al circuito di controllo, compreso il blocco superiore. La potenza di un prodotto è limitata dalla potenza dei suoi componenti. Come aumentare la potenza di questi dispositivi, leggi il link. Sfortunatamente, periodicamente si riscontrano errori negli articoli, questi vengono corretti, gli articoli vengono integrati, sviluppati e ne vengono preparati di nuovi; Iscriviti alle notizie per rimanere informato. Se qualcosa non è chiaro, assicurati di chiedere! Fai una domanda. Discussione dell'articolo. messaggi. Cari appassionati di prodotti elettronici fatti in casa, ho realizzato circuiti stampati direttamente sulla stampante p220 per uno stabilizzatore di tensione alternata pulsata, se qualcuno è interessato, posso condividere la mia esperienza nella realizzazione di circuiti stampati sulla stampante. Ho saldato le parti sulla scheda e ho pensato che tutto avrebbe iniziato a funzionare subito. Ma si è scoperto che la frequenza del generatore non è 50 hertz ma 150 con i valori C4.C6 di 0,1 µF. Arrivato Alimentatore LED. Autista. Torcia a LED, torcia elettrica. Con la tua mano... Accensione dei LED in una torcia a LED.... Caricabatterie. Caricabatterie da auto ad impulsi. Ricarica della batteria... Circuito a impulsi caricabatterie. Calcolo per diverse tensioni e correnti.... Convertitore da monofase a trifase. Convertitore da una fase a tre. ... Circuito convertitore di tensione da monofase a trifase.... In aumento i convertitori senza trasformatore di tensione AC e DC... Aumento della tensione senza trasformatore. Moltiplicatori. Calcola on-line. Trasformare... Commutazione del carico del tiristore, commutazione (on/off)... L'uso dei tiristori come relè (interruttori) di tensione di corrente alternata... Costruire uno starter, un induttore con le tue mani, da solo... Calcolo e fabbricazione di induttore e induttanza. Circuiti elettronici tipici...

I dispositivi per stabilizzare la tensione di rete vengono utilizzati da decenni. Molti modelli non sono utilizzati da molto tempo, mentre altri non hanno ancora trovato un utilizzo diffuso, nonostante le loro elevate caratteristiche. Il circuito del regolatore di tensione non è niente di troppo complicato. Il principio di funzionamento e i parametri di base dei vari stabilizzatori dovrebbero essere noti a coloro che non hanno ancora fatto la propria scelta.

Tipi di stabilizzatori di tensione

Attualmente vengono utilizzati i seguenti tipi di stabilizzatori:

• Ferrorisonante;
• Servoazionato;
• Relè;
• Elettronico;
• Doppia conversione.

Stabilizzatori ferrorisonanti strutturalmente sono i più dispositivi semplici. Sono costituiti da due induttanze e un condensatore e funzionano secondo il principio della risonanza magnetica. Gli stabilizzatori di questo tipo sono caratterizzati da un'elevata velocità di risposta, una durata molto lunga e possono funzionare su un'ampia gamma di tensioni di ingresso. Attualmente possono essere trovati nelle istituzioni mediche. Non sono praticamente utilizzati nella vita di tutti i giorni.

Principio di funzionamento del servoazionamento o lo stabilizzatore elettromeccanico si basa sulla modifica del valore della tensione utilizzando un autotrasformatore. Il dispositivo è caratterizzato da una precisione di impostazione della tensione eccezionalmente elevata. Allo stesso tempo, la velocità di stabilizzazione è la più bassa. Lo stabilizzatore elettromeccanico può funzionare con carichi molto pesanti.

Stabilizzatore del relè Nella sua struttura è presente anche un trasformatore con avvolgimento sezionato. L'equalizzazione della tensione viene eseguita utilizzando un gruppo di relè che vengono attivati ​​dai comandi della scheda di controllo della tensione. Il dispositivo ha una velocità di stabilizzazione relativamente elevata, ma la precisione di installazione è notevolmente inferiore a causa della commutazione discreta degli avvolgimenti.

Stabilizzatore elettronico funziona secondo lo stesso principio, solo le sezioni dell'avvolgimento del trasformatore di controllo vengono commutate non tramite relè, ma tramite interruttori di potenza su dispositivi a semiconduttore. La precisione degli stabilizzatori elettronici e dei relè è approssimativamente la stessa, ma la velocità del dispositivo elettronico è notevolmente maggiore.

Stabilizzatori a doppia conversione , a differenza di altri modelli, non hanno un trasformatore di alimentazione nel loro design. La correzione della tensione viene effettuata elettronicamente. I dispositivi di questo tipo sono caratterizzati da alta velocità e precisione, ma il loro costo è molto più elevato rispetto ad altri modelli. Uno stabilizzatore di tensione da 220 volt fai-da-te, nonostante la sua apparente complessità, può essere implementato proprio secondo il principio dell'inverter.

Stabilizzatore elettromeccanico

Lo stabilizzatore del servoazionamento è costituito dai seguenti componenti:

• Filtro d'ingresso;
• Scheda di misurazione della tensione;
• Autotrasformatore;
• Servomotore;
• Contatto strisciante in grafite;
• Pannello di indicazione.

Il funzionamento si basa sul principio della regolazione della tensione modificando il rapporto di trasformazione. Questa modifica viene effettuata spostando il contatto in grafite lungo l'avvolgimento privo di isolamento del trasformatore. Il contatto è mosso da un servomotore.

La tensione di rete viene fornita ad un filtro costituito da condensatori e induttanze in ferrite. Il suo compito è pulire il più possibile la tensione in ingresso dal rumore ad alta frequenza e impulsivo. La scheda di misurazione della tensione ha una certa tolleranza. Se la tensione di rete si adatta ad essa, va immediatamente al carico.

Se la tensione si discosta oltre il limite consentito, la scheda di misurazione della tensione invia un comando all'unità di controllo del servomotore, che sposta il contatto nella direzione di aumento o diminuzione della tensione. Non appena la tensione ritorna normale, il servomotore si ferma. Se la tensione di rete è instabile e cambia frequentemente, il servoazionamento può eseguire il processo di regolazione quasi costantemente.

Lo schema di collegamento per uno stabilizzatore di tensione a bassa potenza non è complicato, poiché le prese sono installate sulla custodia e la connessione alla rete viene effettuata tramite cavo e spina. Per di più dispositivi potenti La rete e il carico sono collegati tramite un blocco a vite.

Stabilizzatore del relè

Lo stabilizzatore del relè ha quasi lo stesso set di componenti principali:

• Filtro contro le sovratensioni;
• Consiglio di controllo e gestione;
• Trasformatore;
• Blocco relè elettromeccanico;
• Dispositivo di visualizzazione.

In questo progetto, la correzione della tensione viene eseguita gradualmente utilizzando un relè. L'avvolgimento del trasformatore è diviso in più sezioni separate, ciascuna delle quali ha una presa. Lo stabilizzatore di tensione del relè ha diverse fasi di regolazione, il cui numero è determinato dal numero di relè installati.

Il collegamento delle sezioni dell'avvolgimento e, di conseguenza, la variazione di tensione può essere effettuato sia in modo analogico che digitale. La scheda di controllo, a seconda delle variazioni della tensione di ingresso, collega il numero richiesto di relè per garantire una tensione di uscita corrispondente alla tolleranza. hanno il prezzo più basso tra questi dispositivi.

Esempio di circuito stabilizzatore a relè

Un altro circuito stabilizzatore di tipo relè

Stabilizzatore elettronico

Lo schema schematico di uno stabilizzatore di tensione di questo tipo presenta solo lievi differenze rispetto alla progettazione con relè elettromagnetici:

• Filtro di rete;
• Scheda di misura e controllo della tensione;
• Trasformatore;
• Blocco chiavi elettroniche di potenza;
• Pannello di indicazione.

Il principio di funzionamento non è diverso dal principio di funzionamento di un dispositivo relè. L'unica differenza è l'uso di chiavi elettroniche invece di relè. Le chiavi sono valvole a semiconduttore controllate: tiristori e triac. Ciascuno di essi ha un elettrodo di controllo, applicando la tensione alla quale è possibile aprire la valvola. In questo momento, gli avvolgimenti vengono commutati e la tensione all'uscita dello stabilizzatore cambia. Lo stabilizzatore ha buoni parametri e alta affidabilità. La diffusione capillare è ostacolata dal costo elevato del dispositivo.

Stabilizzatore a doppia conversione

Questo dispositivo, chiamato anche, nel design e nelle soluzioni tecniche, è completamente diverso da tutti gli altri modelli. Manca un trasformatore ed elementi di commutazione. Il suo funzionamento si basa sul principio della doppia conversione di tensione. Dalla tensione alternata alla tensione continua e di nuovo alla tensione alternata.

Spesso, per un utilizzo sicuro, ad esempio, di una TV, solitamente nelle zone rurali, è necessaria una fase singola stabilizzatore di tensione 220V, che, quando la tensione nella rete elettrica è notevolmente ridotta, produce alla sua uscita una tensione di uscita nominale di 220 volt.

Inoltre, quando si utilizza la maggior parte dei tipi di apparecchiature elettroniche di consumo, è preferibile utilizzare uno stabilizzatore di tensione che non crei cambiamenti nell'onda sinusoidale della tensione di uscita. Schemi di stabilizzatori simili per 220 volt sono forniti in molte riviste di radioelettronica.

In questo articolo diamo un esempio di una delle opzioni per tale dispositivo. Il circuito stabilizzatore, a seconda della tensione effettiva nella rete, dispone di 4 gamme di impostazione automatica della tensione di uscita. Ciò ha contribuito ad una significativa espansione dei limiti di stabilizzazione di 160...250 volt. E con tutto ciò, la tensione di uscita è garantita entro i limiti normali (220 V +/- 5%).

Descrizione del funzionamento di uno stabilizzatore di tensione monofase 220 volt

IN schema elettrico Il dispositivo comprende 3 blocchi di soglia, realizzati secondo il principio, costituiti da un diodo zener e resistori (R2-VD1-R1, VD5-R3-R6, R5-VD6-R6). Inoltre nel circuito sono presenti 2 interruttori a transistor VT1 e VT2, che controllano i relè elettromagnetici K1 e K2.

I diodi VD2 e VD3 e il condensatore di filtro C2 formano una sorgente di tensione costante per l'intero circuito. Le capacità C1 e C3 sono progettate per assorbire piccoli picchi di tensione nella rete. Il condensatore C4 e la resistenza R4 sono elementi “parascintilla”. Per evitare picchi di tensione di autoinduzione, due diodi VD4 e VD7 sono stati aggiunti al circuito negli avvolgimenti dei relè quando sono spenti.

Con un funzionamento perfetto del trasformatore e dei blocchi soglia, ciascuno dei 4 intervalli di regolazione creerebbe un intervallo di tensione compreso tra 198 e 231 volt e la probabile tensione di rete potrebbe essere nell'ordine di 140...260 volt.

Tuttavia, in realtà, è necessario tenere conto della diffusione dei parametri dei componenti radio e dell'instabilità del rapporto di trasformazione del trasformatore sotto carichi diversi. A questo proposito, per tutti e 3 i blocchi di soglia il range della tensione di uscita è ridotto rispetto alla tensione di uscita: 215 ± 10 volt. Di conseguenza l'intervallo di oscillazione all'ingresso si è ridotto a 160...250 Volt.

Fasi di funzionamento dello stabilizzatore:

1. Quando la tensione di rete è inferiore a 185 volt, la tensione all'uscita del raddrizzatore è sufficientemente bassa da consentire il funzionamento di uno dei blocchi di soglia. In questo momento i gruppi di contatti di entrambi i relè si trovano come indicato sullo schema elettrico. La tensione sul carico è uguale alla tensione di rete più la tensione di boost rimossa dagli avvolgimenti II e III del trasformatore T1.

2. Se la tensione di rete è compresa tra 185 e 205 volt, il diodo zener VD5 è nello stato aperto. La corrente scorre attraverso il relè K1, il diodo zener VD5 e le resistenze R3 e R6. Questa corrente non è sufficiente per il funzionamento del relè K1. A causa della caduta di tensione su R6, il transistor VT2 si apre. Questo transistor, a sua volta, attiva il relè K2 e il gruppo di contatti K2.1 commuta l'avvolgimento II (amplificatore di tensione)

3. Se la tensione di rete è compresa tra 205 e 225 volt, il diodo zener VD1 è già nello stato aperto. Ciò porta all'apertura del transistor VT1, motivo per cui il secondo blocco di soglia e, di conseguenza, il transistor VT2 sono spenti. Il relè K2 è spento. Contemporaneamente vengono attivati ​​il ​​relè K1 e il gruppo di contatti K1.1. si sposta in un'altra posizione, in cui gli avvolgimenti II e III non sono coinvolti e quindi la tensione in uscita sarà la stessa dell'ingresso.

4. Se la tensione di rete è compresa tra 225 e 245 volt, il diodo zener VD6 si apre. Ciò contribuisce all'attivazione del terzo blocco di soglia, che porta all'apertura di entrambi gli interruttori a transistor. Entrambi i relè sono attivati. Ora l'avvolgimento III del trasformatore T1 è già collegato al carico, ma in controfase rispetto alla tensione di rete (aumento di tensione “negativo”). Anche in questo caso l'uscita avrà una tensione nell'ordine di 205...225 volt.

Quando si imposta l'intervallo di controllo, è necessario selezionare attentamente i diodi Zener, poiché, come è noto, possono differire in modo significativo nella diffusione della tensione di stabilizzazione.

Invece di KS218Zh (VD5), è possibile utilizzare diodi zener KS220Zh. Questo diodo zener deve sicuramente avere due anodi, poiché nell'intervallo di tensione di rete 225...245 volt, quando il diodo zener VD6 si apre, entrambi i transistor si aprono, il circuito R3 - VD5 bypassa la resistenza R6 del blocco soglia R5-VD6 -R6. Per eliminare l'effetto di derivazione, il diodo zener VD5 deve avere due anodi.

Diodo Zener VD5 per una tensione non superiore a 20 V. Diodo Zener VD1 - KS220Zh (22 V); è possibile assemblare un circuito di due diodi zener: D811 e D810. Diodo Zener KS222Zh (VD6) per 24 volt. Può essere sostituito con un circuito di diodi zener D813 e D810. Transistor della serie. Relè K1 e K2 - REN34, passaporto HP4.500.000-01.

Il trasformatore è assemblato su un nucleo magnetico OL50/80-25 in acciaio E360 (o E350). Il nastro ha uno spessore di 0,08 mm. Avvolgimento I - 2400 spire avvolte con filo PETV-2 0,355 (per tensione nominale 220 V). Gli avvolgimenti II e III sono uguali, ciascuno contenente 300 spire di filo PETV-2 0,9 (13,9 V).

È necessario regolare lo stabilizzatore con un carico collegato per tenere conto del carico sul trasformatore T1.

Secondo lo standard stabilito GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009), la tensione di linea degli alimentatori industriali viene fornita con una frequenza di 50±0,2 Hz e 230V±10%. Il mancato rispetto di alcune regole per l'installazione di impianti elettrici durante i lavori di installazione durante il funzionamento provoca situazioni di emergenza. In questi casi, i parametri di rete stabiliti possono discostarsi in modo significativo, il che influisce negativamente sull'apparecchiatura utilizzata come carico. I vecchi elettrodomestici sono particolarmente sensibili agli sbalzi di tensione: lavatrici, frigoriferi, condizionatori, aspirapolvere e utensili elettrici portatili. Per eliminare questi fenomeni negativi la tensione di rete viene stabilizzata a 220 volt.

In caso di aumento della tensione, gli avvolgimenti dei motori elettrici si surriscaldano, i commutatori si consumano rapidamente, sono possibili rotture dello strato isolante e cortocircuiti tra le spire negli avvolgimenti. Quando la tensione è troppo bassa, i motori si avviano a scatti o non si avviano affatto, il che porta all'usura prematura degli elementi dell'attrezzatura di avviamento. I contatti degli avviatori magnetici scintillano e bruciano, i dispositivi di illuminazione non funzionano a piena potenza e si illuminano debolmente. L'opzione migliore per stabilizzare i parametri di tensione nella rete senza conseguenze negative è l'uso di un trasformatore booster nel circuito di potenza, la cui tensione dell'avvolgimento secondario viene aggiunta alla tensione di rete, avvicinandola ai parametri stabiliti.

Nei nuovi tipi di apparecchiature elettroniche, televisori, personal computer, lettori video o audio, vengono installati alimentatori a commutazione che svolgono efficacemente il lavoro di elementi stabilizzanti; Blocco degli impulsi l'alimentatore è in grado di mantenere il normale funzionamento dell'apparecchiatura con una tensione di rete compresa tra 160 e 230 V. Questo metodo protegge in modo affidabile l'apparecchiatura dal burnout dei singoli elementi del circuito di ingresso a causa della sovratensione nella rete. Per proteggere tipi di apparecchiature obsolete, vengono utilizzati stabilizzatori di tensione separati attraverso i quali sono collegati i dispositivi. Tali stabilizzatori sono venduti in negozi specializzati, ma se lo desideri e hai determinate conoscenze e abilità pratiche, puoi assemblare tu stesso i circuiti più semplici. Molti hobbisti realizzano il proprio stabilizzatore di tensione.

Tipi di stabilizzatori di tensione

A seconda della potenza di carico nella rete e di altre condizioni operative, vengono utilizzati vari modelli di stabilizzatori:

• Gli stabilizzatori di ferrorisonanza sono considerati i più semplici; utilizzano il principio della risonanza magnetica. Il circuito comprende solo due induttanze e un condensatore. Esternamente, sembra un normale trasformatore con avvolgimenti primari e secondari su induttanze. Tali stabilizzatori hanno peso elevato e dimensioni, quindi non vengono quasi mai utilizzati per gli elettrodomestici. Grazie alle loro elevate prestazioni, questi dispositivi vengono utilizzati per apparecchiature mediche;

• Gli stabilizzatori del servoazionamento forniscono la regolazione della tensione tramite un autotrasformatore, il cui reostato è controllato da un servoazionamento che riceve segnali da un sensore di controllo della tensione. I modelli elettromeccanici possono funzionare con carichi pesanti, ma hanno una bassa velocità di risposta. Lo stabilizzatore di tensione del relè ha una struttura in sezione dell'avvolgimento secondario, la stabilizzazione della tensione viene effettuata da un gruppo di relè, i cui segnali per la chiusura e l'apertura dei contatti provengono dalla scheda di controllo. Pertanto, le sezioni necessarie dell'avvolgimento secondario sono collegate per mantenere la tensione di uscita entro i valori specificati. La velocità di regolazione è elevata, ma la precisione dell'impostazione della tensione è bassa;

• Gli stabilizzatori elettronici hanno un principio simile a quelli a relè, ma al posto dei relè vengono utilizzati tiristori, triac o transistor ad effetto di campo per rettificare la potenza appropriata, a seconda della corrente di carico. Ciò aumenta notevolmente la velocità di commutazione delle sezioni dell'avvolgimento secondario. Esistono varianti di circuiti senza unità trasformatore, tutti i nodi sono realizzati su elementi semiconduttori;

• Gli stabilizzatori di tensione a doppia conversione si regolano in base principio dell'invertitore. Questi modelli convertono la tensione alternata in tensione continua, quindi di nuovo in tensione alternata all'uscita del convertitore;

Il circuito stabilizzatore non converte la tensione di rete. L'inverter DC-AC genera 220 V AC a qualsiasi tensione di ingresso. Tali stabilizzatori combinano un'elevata velocità di risposta e precisione nell'impostazione della tensione, ma hanno un prezzo elevato rispetto alle opzioni precedentemente considerate.

Circuito elettronico stabilizzatore di tensione

Diamo uno sguardo più da vicino a come realizzare uno stabilizzatore elettronico di tensione con le proprie mani per 220 V, assemblando il circuito e configurandolo. Il circuito di un tale stabilizzatore è semplice e richiesto dai consumatori, testato nel tempo.

Principali caratteristiche tecniche:

• Intervallo di tensione in ingresso di rete: 160-250 V;
• La tensione di uscita dopo la stabilizzazione è 220 V;
• La potenza consentita consumata dal carico è 2 kW;

Questa potenza è sufficiente per collegare uno o più elettrodomestici di valore sensibili ai picchi di tensione attraverso lo stabilizzatore. Il peso e le dimensioni del dispositivo dipendono dal caso; gli elementi principali, il trasformatore e la scheda possono essere collocati in una scatola o custodia già pronta da altre apparecchiature elettriche.

La pratica dimostra che uno stabilizzatore di tensione fatto in casa presenta alcune difficoltà durante l'assemblaggio: uno dei processi ad alta intensità di manodopera nell'assemblaggio di un circuito stabilizzatore è la produzione di un trasformatore, ma nel nostro caso questo lavoro può essere semplificato. Per questo circuito, i trasformatori del marchio TS180-TS320 sono ideali per uno stabilizzatore di tensione a 220 V; potrebbero non essere disponibili nelle catene di vendita al dettaglio, ma puoi acquistarli su vecchi televisori e nei mercati per 300-500 rubli.

Anche i trasformatori delle serie TN e TPP hanno mostrato bene le loro prestazioni nell'ambito di questo circuito. Gli avvolgimenti secondari di questi trasformatori producono tensioni da 24 a 36 volt e possono sopportare correnti di carico fino a 8 A.

Elementi fondamentali e principio di funzionamento del circuito

Una tensione di rete di 160-250 V viene fornita all'avvolgimento primario del trasformatore dopo la trasformazione, una tensione di 24-36 V viene fornita dall'uscita dell'avvolgimento secondario al ponte a diodi VD1. Il transistor chiave VT1 è collegato al circuito tramite uno stabilizzatore di tensione DA1 con una resistenza variabile R5, che regola la tensione all'uscita dello stabilizzatore. Lo stabilizzatore parallelo DA1 e il ponte a diodi VD2 monitorano la tensione di errore e la amplificano.

All'aumentare della tensione di rete, aumenta anche la tensione dell'avvolgimento secondario sul condensatore C3, il che porta all'apertura del diodo zener DA1, deviando così la tensione sul resistore R7. Ciò porta ad una caduta di tensione al gate del transistor VT1, si chiude e ai contatti di uscita della tensione stabilizzata XT3, XT4 il suo aumento è limitato.

Quando la tensione sull'avvolgimento primario diminuisce, si verifica una reazione inversa: la tensione sull'avvolgimento secondario diminuisce, il diodo zener DA1 si chiude, il transistor si apre e la tensione sull'avvolgimento secondario aumenta.

Il LED HL1 mostra lo stato del transistor chiave; quando è aperto, viene applicata una tensione aggiuntiva all'avvolgimento secondario e il diodo si accende. Il diodo Zener VD3 limita la tensione al valore impostato, proteggendo il gate del transistor dalla sovratensione.

Il transistor è installato su un radiatore in duralluminio da 50x50x10 mm, solitamente questo è sufficiente per dissipare il calore; i fili della linea di alimentazione devono avere una sezione di almeno 4 mm2, i fili nei circuiti di controllo devono avere una sezione inferiore;

Si consiglia di installare fusibili FU1, FU2 a 8-10 A.

Caratteristiche degli elementi circuitali

Nome della parte	Marca	Valore nominale	Quantità
DA1	Sorgente di riferimento di tensione	TL431	*
VT1	Transistor MOSFET	IRF840	*
VD1	Ponte a diodi	RS805	*
VD2	Diodo raddrizzatore	RL102	****
VD3	Diodo Zener parallelo	KS156B	*
C1	Condensatore (capacità)	0,1 mkf \400 V	*
C2	Condensatore (elettrolita)	10 mkf\450 V	*
C3	Condensatore elettrolitico	47 mkf 25 V	*
C3	Condensatore	1000 pF	*
C4	Condensatore	0,22 mF	*
R1	Resistenza	5600 Ω	*
R2	Resistenza	2200 Ω	*
R3	Resistenza	1500 Ω	*
R4	Resistenza	8200 Ω	*
R5	Resistore variabile	2200 Ω	*
R6	Resistenza	1000 Ω	*
R7	Resistenza	1200 Ω	*
T1	Trasformatore	TS320	*
NL1	GUIDATO	AL307B	*
FU1, FU2	Fusibile	10A	**
SA1	Interruttore		*
XT1-XT4	Spina di messa a terra		**

Per l'installazione di tutti gli elementi viene utilizzato PCB, la cui produzione richiede una considerazione più dettagliata in un argomento separato. Se necessario, puoi ordinare la produzione di una scheda per questo circuito da specialisti che lo fanno professionalmente sul sito http://megapcb.com/.

Come puoi vedere, il circuito dello stabilizzatore di tensione da 220 V è facile da assemblare con le tue mani e funziona in modo affidabile.

Molto importante! Dopo il montaggio è necessario regolare i limiti di stabilizzazione della tensione di uscita. Per fare ciò, collegare una normale lampada a incandescenza da 100-200 W all'uscita dello stabilizzatore, quindi è necessario impostare il resistore variabile R5 sull'uscita su 225 V. Quindi collegare un carico maggiore fino a 1,5 kV e aumentare la tensione a 220 V. Le misurazioni possono essere effettuate con un multimetro convenzionale oppure è possibile installare nel circuito un voltmetro a puntatore. Dopo 10 minuti di funzionamento al massimo carico, sentire quanto è caldo il transistor e, se necessario, aumentare le dimensioni del radiatore.

Importante! Non dimenticare che il transistor è fissato al radiatore mediante pasta termoconduttiva attraverso una guarnizione in mica. Per motivi di sicurezza, utilizzare un cavo a tre fili o un cavo con una spina dotata di terminale di terra all'ingresso dello stabilizzatore. Collega il filo di terra alla linea neutra sulla scheda e sulla custodia, soprattutto se è di metallo.

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Nei circuiti elettrici esiste una costante necessità di stabilizzare determinati parametri. A questo scopo vengono utilizzati speciali schemi di controllo e monitoraggio. L'accuratezza delle azioni stabilizzanti dipende dal cosiddetto standard, con il quale viene confrontato un parametro specifico, ad esempio la tensione. Cioè, quando il valore del parametro è inferiore allo standard, il circuito stabilizzatore di tensione accenderà il controllo e darà un comando per aumentarlo. Se necessario, viene eseguita l'azione inversa: ridurre.

Questo principio di funzionamento è alla base del controllo automatico di tutti i dispositivi e sistemi conosciuti. Gli stabilizzatori di tensione funzionano allo stesso modo, nonostante la varietà di circuiti ed elementi utilizzati per crearli.

Circuito stabilizzatore di tensione 220V fai-da-te

Con il funzionamento ideale delle reti elettriche, il valore della tensione non dovrebbe cambiare più del 10% del valore nominale, in aumento o in diminuzione. Tuttavia, in pratica, le cadute di tensione raggiungono valori molto più elevati, il che ha un effetto estremamente negativo sulle apparecchiature elettriche, fino al punto di romperle.

Speciali apparecchiature di stabilizzazione aiuteranno a proteggersi da tali problemi. Tuttavia, a causa del suo costo elevato, il suo utilizzo in ambito domestico in molti casi è economicamente non redditizio. La migliore via d'uscita è uno stabilizzatore di tensione 220V fatto in casa, il cui circuito è abbastanza semplice ed economico.

Puoi prendere un disegno industriale come base per scoprire da quali parti è composto. Ogni stabilizzatore include un trasformatore, resistori, condensatori, cavi di collegamento e collegamento. Il più semplice è considerato uno stabilizzatore di tensione alternata, il cui circuito funziona secondo il principio di un reostato, aumentando o diminuendo la resistenza in base all'intensità della corrente. I modelli moderni contengono inoltre molte altre funzioni che proteggono gli elettrodomestici dagli sbalzi di tensione.

Tra disegni fatti in casa I dispositivi Triac sono considerati i più efficaci, quindi questo modello sarà considerato come un esempio. L'equalizzazione corrente con questo dispositivo sarà possibile con una tensione di ingresso compresa tra 130 e 270 volt. Prima di iniziare l'assemblaggio, è necessario acquistare un determinato set di elementi e componenti. È costituito da un alimentatore, un raddrizzatore, un controller, un comparatore, amplificatori, LED, autotrasformatore, unità di ritardo dell'accensione del carico, interruttori optoaccoppiatori, interruttore con fusibile. I principali strumenti di lavoro sono una pinzetta e un saldatore.

Per assemblare uno stabilizzatore da 220 volt Innanzitutto vi servirà un circuito stampato di dimensioni 11,5x9,0 cm, che dovrà essere preparato in anticipo. Si consiglia di utilizzare la fibra di vetro come materiale. La disposizione delle parti viene stampata su una stampante e trasferita sul tabellone mediante un ferro da stiro.

I trasformatori per il circuito possono essere presi già pronti o assemblati da soli. I trasformatori finiti devono essere del marchio TPK-2-2 12V e collegati in serie tra loro. Per creare il tuo primo trasformatore con le tue mani, avrai bisogno di un nucleo magnetico con una sezione di 1,87 cm2 e 3 cavi PEV-2. Il primo cavo viene utilizzato in un avvolgimento. Il suo diametro sarà 0,064 mm e il numero di spire sarà 8669. I fili rimanenti vengono utilizzati in altri avvolgimenti. Il loro diametro sarà già di 0,185 mm e il numero di giri sarà 522.

Il secondo trasformatore è realizzato sulla base di un nucleo magnetico toroidale. Il suo avvolgimento è costituito dallo stesso filo del primo caso, ma il numero di spire sarà diverso e sarà 455. Nel secondo dispositivo vengono realizzate sette prese. I primi tre sono realizzati con filo di diametro 3 mm, il resto con pneumatici con sezione trasversale di 18 mm2. Ciò impedisce il riscaldamento del trasformatore durante il funzionamento.

Si consiglia di acquistare tutti gli altri componenti già pronti in negozi specializzati. La base dell'assemblaggio è lo schema elettrico di uno stabilizzatore di tensione prodotto in fabbrica. Innanzitutto, viene installato un microcircuito che funge da controller per il dissipatore di calore. Per la sua fabbricazione viene utilizzata una piastra di alluminio con una superficie di oltre 15 cm2. I triac sono installati sulla stessa scheda. Il dissipatore di calore destinato all'installazione deve avere una superficie di raffreddamento. Successivamente, i LED vengono installati qui secondo il circuito o sul lato dei conduttori stampati. La struttura così assemblata non può essere paragonata ai modelli di fabbrica né in termini di affidabilità né di qualità del lavoro. Tali stabilizzatori vengono utilizzati con elettrodomestici, che non richiedono parametri precisi di corrente e tensione.

Circuiti stabilizzatori di tensione a transistor

I trasformatori di alta qualità utilizzati nel circuito elettrico resistono efficacemente anche a grandi interferenze. Proteggono in modo affidabile gli elettrodomestici e le apparecchiature installate in casa. Un sistema di filtraggio personalizzato consente di far fronte ad eventuali sbalzi di tensione. Controllando la tensione, si verificano cambiamenti di corrente. La frequenza limite all'ingresso aumenta e all'uscita diminuisce. Pertanto, la corrente nel circuito viene convertita in due fasi.

Innanzitutto, all'ingresso viene utilizzato un transistor con un filtro. Poi arriva l'inizio dei lavori. Per completare la conversione di corrente, il circuito utilizza un amplificatore, spesso installato tra i resistori. Per questo motivo, nel dispositivo viene mantenuto il livello di temperatura richiesto.

Il circuito di rettifica funziona come segue. La rettifica della tensione alternata dall'avvolgimento secondario del trasformatore avviene utilizzando un ponte a diodi (VD1-VD4). Il livellamento della tensione viene eseguito dal condensatore C1, dopo di che entra nel sistema di stabilizzazione della compensazione. L'azione del resistore R1 imposta la corrente stabilizzante sul diodo zener VD5. Il resistore R2 è un resistore di carico. Con la partecipazione dei condensatori C2 e C3, la tensione di alimentazione viene filtrata.

Il valore della tensione di uscita dello stabilizzatore dipenderà dagli elementi VD5 e R1, per la selezione dei quali esiste una tabella speciale. VT1 va installato su un radiatore la cui superficie raffreddante deve essere almeno di 50 cm2. Il transistor domestico KT829A può essere sostituito da un analogo straniero BDX53 di Motorola. Gli elementi rimanenti sono contrassegnati: condensatori - K50-35, resistori - MLT-0,5.

Circuito regolatore di tensione lineare 12V

Gli stabilizzatori lineari utilizzano chip KREN, nonché LM7805, LM1117 e LM350. Va notato che il simbolo KREN non è un'abbreviazione. Questa è l'abbreviazione del nome completo del chip stabilizzatore, designato come KR142EN5A. Altri microcircuiti di questo tipo sono designati allo stesso modo. Dopo l'abbreviazione, questo nome sembra diverso: KREN142.

I regolatori lineari o regolatori di tensione CC sono i più comuni. Il loro unico inconveniente è l'incapacità di funzionare ad una tensione inferiore alla tensione di uscita dichiarata.

Ad esempio, se è necessario ottenere una tensione di 5 volt all'uscita dell'LM7805, la tensione di ingresso deve essere di almeno 6,5 volt. Quando all'ingresso vengono applicati meno di 6,5 V, si verificherà una cosiddetta caduta di tensione e l'uscita non avrà più i 5 Volt dichiarati. Inoltre, gli stabilizzatori lineari si surriscaldano molto sotto carico. Questa proprietà è alla base del principio del loro funzionamento. Cioè, la tensione superiore a quella stabilizzata viene convertita in calore. Ad esempio, quando viene applicata una tensione di 12 V all'ingresso del microcircuito LM7805, 7 di essi verranno utilizzati per riscaldare la custodia e solo i 5 V necessari andranno al consumatore. Durante il processo di trasformazione, si verifica un riscaldamento così forte che questo microcircuito semplicemente si brucerà in assenza di un radiatore di raffreddamento.

Circuito stabilizzatore di tensione regolabile

Spesso si verificano situazioni in cui è necessario regolare la tensione fornita dallo stabilizzatore. La figura mostra un semplice circuito di tensione regolabile e stabilizzatore di corrente, che consente non solo di stabilizzare, ma anche di regolare la tensione. Può essere facilmente assemblato anche con conoscenze base di elettronica. Ad esempio, la tensione in ingresso è 50 V e l'uscita è qualsiasi valore compreso tra 27 volt.

La parte principale dello stabilizzatore è il transistor ad effetto di campo IRLZ24/32/44 e altri modelli simili. Questi transistor sono dotati di tre terminali: drain, source e gate. La struttura di ciascuno di essi è costituita da un metallo dielettrico (biossido di silicio) - un semiconduttore. L'alloggiamento contiene un chip stabilizzatore TL431, con l'aiuto del quale viene regolata la tensione elettrica in uscita. Il transistor stesso può rimanere sul dissipatore ed essere collegato alla scheda tramite conduttori.

Questo circuito può funzionare con una tensione di ingresso compresa tra 6 e 50 V. La tensione di uscita varia da 3 a 27 V e può essere regolata tramite un trimmer di resistenza. A seconda del design del radiatore, la corrente di uscita raggiunge 10 A. La capacità dei condensatori di livellamento C1 e C2 è 10-22 μF e C3 è 4,7 μF. Il circuito può funzionare senza di essi, ma la qualità della stabilizzazione sarà ridotta. I condensatori elettrolitici in ingresso e in uscita hanno una tensione nominale di circa 50 V. La potenza dissipata da tale stabilizzatore non supera i 50 W.

Circuito stabilizzatore di tensione triac 220V

Gli stabilizzatori Triac funzionano in modo simile ai dispositivi relè. Una differenza significativa è la presenza di un'unità che commuta gli avvolgimenti del trasformatore. Invece dei relè, vengono utilizzati potenti triac, che funzionano sotto il controllo dei controller.

Il controllo degli avvolgimenti tramite triac è senza contatto, quindi non si verificano clic caratteristici durante la commutazione. Il filo di rame viene utilizzato per avvolgere l'autotrasformatore. Gli stabilizzatori Triac possono funzionare a bassa tensione da 90 volt e ad alta tensione fino a 300 volt. La regolazione della tensione viene effettuata con una precisione fino al 2%, motivo per cui le lampade non lampeggiano affatto. Tuttavia, durante la commutazione si verifica una fem autoindotta, come nei dispositivi relè.

Gli interruttori Triac sono molto sensibili ai sovraccarichi e quindi devono avere una riserva di carica. Questo tipo di stabilizzatore ha un regime di temperatura molto complesso. Pertanto, i triac sono installati su radiatori con raffreddamento forzato della ventola. Il circuito stabilizzatore di tensione a tiristori fai-da-te da 220 V funziona esattamente allo stesso modo.

Esistono dispositivi con maggiore precisione che funzionano su un sistema a due stadi. Il primo stadio esegue una regolazione approssimativa della tensione di uscita, mentre il secondo stadio esegue questo processo in modo molto più preciso. Pertanto, il controllo di due stadi viene eseguito utilizzando un controller, il che in realtà significa la presenza di due stabilizzatori in un unico alloggiamento. Entrambi gli stadi hanno avvolgimenti avvolti in un trasformatore comune. Con 12 interruttori, questi due stadi consentono di regolare la tensione di uscita su 36 livelli, garantendone l'elevata precisione.

Stabilizzatore di tensione con circuito di protezione corrente

Questi dispositivi forniscono energia principalmente per dispositivi a bassa tensione. Questo circuito stabilizzatore di corrente e tensione si distingue per il design semplice, la base dell'elemento accessibile e la capacità di regolare agevolmente non solo la tensione di uscita, ma anche la corrente alla quale viene attivata la protezione.
La base del circuito è un regolatore parallelo o un diodo zener regolabile, anch'esso ad alta potenza. Utilizzando un cosiddetto resistore di misurazione, viene monitorata la corrente consumata dal carico.

A volte c'è all'uscita dello stabilizzatore cortocircuito oppure la corrente di carico supera il valore impostato. In questo caso, la tensione sul resistore R2 diminuisce e il transistor VT2 si apre. C'è anche un'apertura simultanea del transistor VT3, che devia la sorgente di tensione di riferimento. Di conseguenza, la tensione di uscita viene ridotta quasi a zero e il transistor di controllo è protetto dai sovraccarichi di corrente. Per impostare la soglia esatta per la protezione di corrente, viene utilizzato un resistore di regolazione R3, collegato in parallelo al resistore R2. Il colore rosso del LED1 indica che la protezione è intervenuta e il LED2 verde indica la tensione di uscita.

Dopo essere stati correttamente assemblati, i circuiti dei potenti stabilizzatori di tensione vengono immediatamente messi in funzione, è sufficiente impostare il valore di tensione di uscita richiesto; Dopo aver caricato il dispositivo, il reostato imposta la corrente alla quale viene attivata la protezione. Se la protezione dovesse funzionare ad una corrente inferiore, per questo è necessario aumentare il valore della resistenza R2. Ad esempio con R2 pari a 0,1 Ohm la corrente minima di protezione sarà di circa 8A. Se invece è necessario aumentare la corrente di carico, è necessario collegare in parallelo due o più transistor, i cui emettitori sono dotati di resistori di equalizzazione.

Circuito stabilizzatore di tensione del relè 220

Utilizzando uno stabilizzatore a relè, viene fornita una protezione affidabile di strumenti e altri dispositivi elettronici, per i quali il livello di tensione standard è 220 V. Questo stabilizzatore di tensione è 220 V, il cui circuito è noto a tutti. È molto popolare grazie alla semplicità del suo design.

Per far funzionare correttamente questo dispositivo, è necessario studiarne la progettazione e il principio di funzionamento. Ogni stabilizzatore a relè è costituito da un trasformatore automatico e da un circuito elettronico che ne controlla il funzionamento. Inoltre, è presente un relè alloggiato in un alloggiamento durevole. Questo dispositivo appartiene alla categoria degli amplificatori di tensione, ovvero aggiunge corrente solo in caso di bassa tensione.

L'aggiunta del numero richiesto di volt viene effettuata collegando l'avvolgimento del trasformatore. Di solito per il funzionamento vengono utilizzati 4 avvolgimenti. Se la corrente nella rete elettrica è troppo elevata, il trasformatore riduce automaticamente la tensione al valore desiderato. Il design può essere integrato con altri elementi, ad esempio un display.

Pertanto, lo stabilizzatore di tensione del relè ha un principio di funzionamento molto semplice. Viene misurata la corrente circuito elettronico, quindi dopo aver ricevuto i risultati, viene confrontato con la corrente di uscita. La differenza di tensione risultante viene regolata in modo indipendente selezionando l'avvolgimento richiesto. Successivamente, il relè viene collegato e la tensione raggiunge il livello richiesto.

Stabilizzatore di tensione e corrente su LM2576