Grunden til at publicere artiklen om var kommentaren fra en af ​​vores respekterede radioamatører i en note om kraftige spændingsstabilisatorer, der giver en belastningsstrøm på op til 3 ampere.

Her vil vi overveje præcist netværksspændingsstabilisatorer til husholdningsbrug, dvs. som ved udgangen giver en forbrugerspænding på 220 volt, der er standard for mange lande (selvom det ikke altid er tilfældet - AndReas note). Så når der er en afvigelse af netspændingen ved indgangen til en sådan stabilisator, er de designet til at bringe den til en nominel 220 volt ved udgangen. Dermed sikres en stabil og uafbrudt strømforsyning til husholdningsapparater eller kontorudstyr, hvilket er med til at forlænge husholdningsapparaternes levetid markant.

Jeg vil ikke lade jer, kære radioamatører, med teoretisk materiale, da alt allerede er klart her. Der er mange kredsløb af forskellige netværksspændingsstabilisatorer. De fleste af dem indeholder også allerede filtre mod RF-interferens og andre klokker og fløjter. Men virksomheder, når de køber en færdiglavet netværksspændingsstabilisator fra dem, forsøger altid at "stable op" et "venstrehåndet", allerede unødvendigt produkt, for eksempel overspændingsbeskyttere. Og prisen på disse enheder når nogle gange det absurde punkt.

Først en lille bemærkning. Hvis du kom til denne side blot for at finde en passende stabilisator til dig selv, kan du søge f.eks. Nogle modeller er ret værd at være opmærksomme på.

Da kommentaren handlede om netværksspændingsstabilisatorer brand Defender, så vil jeg dvæle lidt mere detaljeret ved dem. Hvis du studerer udvalget af stabilisatorer, de tilbyder, så siger beskrivelsen af ​​næsten hver enhed det samme formål, nemlig: designet til at beskytte strømforsyningen til husholdnings audio- og videoudstyr, computere, perifere enheder og andet elektronisk udstyr mod langvarige stigninger eller fald i netværksspænding, pulserende interferens, samt til beskyttelse mod højspænding.

Personligt, til en computer og anden laveffekt digital elektronik, i stedet for enhver netværksstabilisator, bruger jeg en uafbrydelig strømforsyning (eller en inverter eller konverter - som du vil). Dette er en yderst nyttig enhed i alle henseender. Det sparer også fra spændingsafvigelse (forresten, nogle moderne modeller af sådanne invertere har allerede indbyggede stabilisatorer) og fra dets fuldstændige fald til nul og beskytter også mod interferens.

Og netværksspændingsstabilisatorer er ikke nødvendigvis nødvendige, men anbefales til enheder med elektriske motorer og lavfrekvente transformere. Men de samme enheder har virkelig brug for dem uden for byen, på landet, dvs. hvor spændingen på strømledningen, der er tildelt dig, er meget mindre end selv 180 volt.

Nå, okay, tekster til side, lad os fortsætte med fordelene. Som jeg lærte, bruger Defender AVR netværksspændingsstabilisatorer et autotransformerkredsløb med digital kontrol, mens der tidligere blev brugt et kredsløb med analog kontrol. Eksempel på et analogt styrekredsløb:

Desværre kunne vi ikke finde flere oplysninger om Defender husholdningsstabilisatorer. Generelt er sådanne virksomheder tilbageholdende med at afsløre så at sige forretningshemmeligheder. Selvom der ville være noget at skjule, hvis der er en masse lignende udviklinger i det offentlige domæne (red. AndReas). Men vi har forberedt nogle flere netværksspændingsomformerkredsløb. Jeg tror ikke, at alle producenter af sådanne enheder kan tilbyde noget radikalt nyt. Alle deres såkaldte udviklinger er baseret på offentligt tilgængelige kredsløbsløsninger. Her er en af ​​dem:

Netværksspændingsstabilisatoren, hvis diagram er præsenteret lige ovenfor, inkluderer en, to eller tre ekstra transformerviklinger i serie med belastningen, når netværksspændingen afviger. Hvis netspændingen er lavere end påkrævet, tændes de ekstra viklinger i fase med lysnettet, og belastningsspændingen bliver højere end netspændingen. Hvis netspændingen bliver højere end normalt, tændes viklingerne ude af fase med netspændingen, hvilket fører til et fald i spændingen over belastningen. Transformatoren i diagrammet er betegnet T1, og de ekstra viklinger er betegnet IV, V, VI med romertal. Komparatorer DA3...DA8 er konfigureret til at fungere afhængigt af netspændingsniveauerne på henholdsvis 250 V, 240 V, 230 V, 210 V, 200 V og 190 volt. Hvis netværksspændingen overstiger de specificerede niveauer, påføres der ved udgangene (ben 9) på de komparatorer, for hvilke den specificerede betingelse er opfyldt, en spænding på et højt logisk niveau (logisk 1), svarende til omkring 12 V. Således, forskellen i komparatorernes responsniveauer er 10 V eller ca. 5 % af netspændingen. Responsniveauerne for komparatorerne DA5 og DA6 adskiller sig med 20 volt. Dette svarer til en reguleringszone på 220 V ± 5 %. Det skal bemærkes, at statslige standarder fastlægger den tilladte netspænding fra 187 V til 242 V. Denne stabilisator, som du kan se, giver højere nøjagtighed ved opretholdelse af netspændingen. Dette kan afspejles således:

I stedet for komparatorerne angivet i diagrammet, kan du bruge K1401CA1 mikrokredsløbet. KR142EN8B blev brugt som stabilisatorer. Diodebroerne VD1 og VD2 kan udskiftes med KTs402...KTs405, KTs409, KTs410, KTs412. VD4…VD7 – enhver med en tilladt omvendt spænding på mere end 15 V og en fremadgående strøm på mere end 100 mA. Oxidkondensatorer - K50-16, K50-29 eller K50-35; resten er KM-6, K10-17, K73-17. Relæ K1 - K5 - udenlandsk produktion Bestar BS-902CS. Relæer af denne type har en vikling med en modstand på 150 ohm, designet til en driftsspænding på 12 V, og en kontaktgruppe af kontakttype, designet til at skifte en spænding på 240 V ved en strøm på 15 A. Transformer T1 er lavet på en magnetisk kerne ШЛ50х40. Vinding I er viklet med PEV-2 0,9 ledning og indeholder 300 vindinger; vikling II -21 vindinger af ledning PEV-2 0,45; vikling III - 14 omdrejninger af ledning PEV-2 0,45; viklinger IV, V, VI indeholder hver 14 vindinger af PBD 2.64 ledning. Det er praktisk at bruge en standardtransformator af typen OSM1-0.63, hvor alle viklinger undtagen den primære (den indeholder 300 omdrejninger) fjernes, og de sekundære viklinger er viklet i overensstemmelse med ovenstående data. Ved fremstilling af en transformer skal de samme terminaler af viklinger I, IV, V, VI markeres (angivet med prikker i diagrammet). Den nominelle effekt af en sådan transformer er 630 W. Til dette netværksspændingsstabilisator Du kan tilslutte en belastning på op til 3 kilowatt. Hvis nøjagtigheden af ​​at opretholde udgangsspændingen er nødvendig lavere, kan antallet af sekundære viklinger af transformator T2 reduceres til to, og deres spænding øges fra 10 volt til 15 volt. I dette tilfælde vil antallet af komparatorer også falde, og deres responstærskler skal indstilles i henhold til spændingerne i sekundærviklingerne T2.

Konfigurationen af ​​denne netværksstabilisator er som følger:

De enkleste med hensyn til kredsløb er elektromekaniske netværksspændingsstabilisatorer. Hovedkomponenterne i denne type enhed er en autotransformer og en elektrisk motor, for eksempel RD-09 med en indbygget gearkasse, der roterer autotransformermotoren.

Alt er meget enkelt. Netspændingen styres af et elektronisk kredsløb, som, når det afviger, sender signaler til elmotoren om at rotere rotoren med eller mod uret. Roterende bevæger rotoren autotransformermotoren og sikrer derved en stabil udgangsspænding. Her er et par stykker kredsløb af elektromekaniske netværksstabilisatorer:

En anden type netværksspændingsstabilisatorer er relæ. De giver højere udgangseffekt op til flere kilowatt. Belastningseffekten kan endda overstige transformatorens effekt. Ved valg af transformatoreffekt tages der hensyn til den mindst mulige spænding i det elektriske netværk. Hvis den mindste netværksspænding for eksempel er mindst 180 volt, så kræves der et spændingsløft på 40 volt fra transformeren, dvs. 5,5 gange mindre end netspændingen. Udgangseffekten af ​​hele stabilisatoren vil være det samme antal gange større end krafttransformatorens effekt. Antallet af spændingsreguleringstrin overstiger normalt ikke 3...6, hvilket sikrer tilstrækkelig nøjagtighed til at opretholde udgangsspændingen. Her er nogle stabilisatorkredsløb af relætype.

Indhold:

I elektriske kredsløb er der konstant behov for at stabilisere visse parametre. Til dette formål anvendes særlige kontrol- og overvågningsordninger. Nøjagtigheden af ​​de stabiliserende handlinger afhænger af den såkaldte standard, med hvilken en specifik parameter, for eksempel spænding, sammenlignes. Det vil sige, når parameterværdien er under standarden, vil spændingsstabilisatorkredsløbet tænde for styringen og give en kommando om at øge den. Om nødvendigt udføres den modsatte handling - at reducere.

Dette driftsprincip ligger til grund for den automatiske styring af alle kendte enheder og systemer. Spændingsstabilisatorer fungerer på samme måde, på trods af de mange forskellige kredsløb og elementer, der bruges til at skabe dem.

DIY 220V spændingsstabilisatorkredsløb

Ved ideel drift af elektriske netværk bør spændingsværdien ikke ændre sig med mere end 10% af den nominelle værdi, op eller ned. Men i praksis når spændingsfald meget højere værdier, hvilket har en ekstrem negativ effekt på elektrisk udstyr, selv til det fejler.

Specielt stabiliseringsudstyr hjælper med at beskytte mod sådanne problemer. Men på grund af dets høje omkostninger er dets brug under hjemlige forhold i mange tilfælde økonomisk urentabelt. Den bedste vej ud af situationen er en hjemmelavet 220V spændingsstabilisator, hvis kredsløb er ret simpelt og billigt.

Du kan tage udgangspunkt i et industrielt design for at finde ud af, hvilke dele det består af. Hver stabilisator inkluderer en transformer, modstande, kondensatorer, tilslutnings- og tilslutningskabler. Den enkleste betragtes som en vekselspændingsstabilisator, hvis kredsløb fungerer efter princippet om en rheostat, der øger eller formindsker modstanden i overensstemmelse med den aktuelle styrke. Moderne modeller indeholder desuden mange andre funktioner, der beskytter husholdningsapparater mod strømstød.

Blandt hjemmelavede designs betragtes triac-enheder som de mest effektive, så denne model vil blive betragtet som et eksempel. Strømudligning med denne enhed vil være mulig med en indgangsspænding i området 130-270 volt. Før du starter montering, skal du købe et bestemt sæt elementer og komponenter. Den består af en strømforsyning, ensretter, controller, komparator, forstærkere, LED'er, autotransformer, belastnings-startforsinkelsesenhed, optokoblerkontakter, sikringsafbryder. De vigtigste arbejdsredskaber er en pincet og en loddekolbe.

At samle en 220 volt stabilisator Først og fremmest skal du bruge et printkort, der måler 11,5x9,0 cm, som skal forberedes på forhånd. Det anbefales at bruge folieglasfiber som materiale. Layoutet af delene printes på en printer og overføres til brættet ved hjælp af et strygejern.

Transformatorer til kredsløbet kan tages færdige eller samles selv. Færdige transformere skal være mærke TPK-2-2 12V og serieforbundne med hinanden. For at skabe din første transformer med dine egne hænder skal du bruge en magnetisk kerne med et tværsnit på 1,87 cm2 og 3 PEV-2-kabler. Det første kabel bruges i én vikling. Dens diameter vil være 0,064 mm, og antallet af vindinger vil være 8669. De resterende ledninger bruges i andre viklinger. Deres diameter vil allerede være 0,185 mm, og antallet af omdrejninger vil være 522.

Den anden transformer er lavet på basis af en toroidformet magnetisk kerne. Dens vikling er lavet af den samme ledning som i det første tilfælde, men antallet af omdrejninger vil være anderledes og vil være 455. I den anden enhed er der lavet syv haner. De første tre er lavet af tråd med en diameter på 3 mm, og resten af ​​dæk med et tværsnit på 18 mm2. Dette forhindrer transformeren i at varme op under drift.

Det anbefales at købe alle andre komponenter færdiglavede i specialbutikker. Grundlaget for samlingen er kredsløbsdiagrammet for en fabriksfremstillet spændingsstabilisator. Først installeres et mikrokredsløb, der fungerer som en controller for kølepladen. Til fremstillingen bruges en aluminiumsplade med et areal på over 15 cm2. Triacs er installeret på samme bord. Kølepladen beregnet til montering skal have en kølende overflade. Herefter installeres LED'er her i overensstemmelse med kredsløbet eller på siden af ​​de trykte ledere. Strukturen, der er samlet på denne måde, kan ikke sammenlignes med fabriksmodeller, hverken med hensyn til pålidelighed eller kvalitet af arbejdet. Sådanne stabilisatorer bruges sammen med husholdningsapparater, der ikke kræver præcise strøm- og spændingsparametre.

Transistorspændingsstabilisatorkredsløb

Transformatorer af høj kvalitet, der bruges i det elektriske kredsløb, klarer effektivt selv store forstyrrelser. De beskytter pålideligt husholdningsapparater og udstyr installeret i huset. Et tilpasset filtreringssystem giver dig mulighed for at håndtere enhver strømstød. Ved at styre spændingen sker der strømændringer. Begrænsningsfrekvensen ved indgangen stiger, og ved udgangen falder den. Således konverteres strømmen i kredsløbet i to trin.

Først bruges en transistor med et filter ved indgangen. Dernæst kommer arbejdets start. For at fuldføre strømkonverteringen bruger kredsløbet en forstærker, oftest installeret mellem modstande. På grund af dette opretholdes det nødvendige temperaturniveau i enheden.

Ensretterkredsløbet fungerer som følger. Ensretning af vekselspænding fra transformatorens sekundære vikling sker ved hjælp af en diodebro (VD1-VD4). Spændingsudjævning udføres af kondensator C1, hvorefter den kommer ind it. Handlingen af ​​modstanden R1 indstiller den stabiliserende strøm på zenerdioden VD5. Modstand R2 er en belastningsmodstand. Med deltagelse af kondensatorerne C2 og C3 filtreres forsyningsspændingen.

Værdien af ​​stabilisatorens udgangsspænding vil afhænge af elementerne VD5 og R1, for valget af hvilke der er en speciel tabel. VT1 monteres på en radiator, hvis køleflade skal være mindst 50 cm2. Den indenlandske transistor KT829A kan udskiftes med en udenlandsk analog BDX53 fra Motorola. De resterende elementer er markeret: kondensatorer - K50-35, modstande - MLT-0,5.

12V lineært spændingsregulatorkredsløb

Lineære stabilisatorer bruger KREN-chips, samt LM7805, LM1117 og LM350. Det skal bemærkes, at KREN-symbolet ikke er en forkortelse. Dette er en forkortelse af det fulde navn på stabilisatorchippen, betegnet som KR142EN5A. Andre mikrokredsløb af denne type er betegnet på samme måde. Efter forkortelsen ser dette navn anderledes ud - KREN142.

Lineære stabilisatorer eller DC spændingsregulatorer er de mest almindelige. Deres eneste ulempe er manglende evne til at fungere ved en spænding lavere end den deklarerede udgangsspænding.

Hvis du for eksempel skal have en spænding på 5 volt ved udgangen af ​​LM7805, så skal indgangsspændingen være mindst 6,5 volt. Når der tilføres mindre end 6,5V til indgangen, vil der opstå et såkaldt spændingsfald, og udgangen vil ikke længere have de deklarerede 5 volt. Derudover bliver lineære stabilisatorer meget varme under belastning. Denne ejendom ligger til grund for princippet om deres drift. Det vil sige, at spænding højere end stabiliseret omdannes til varme. For eksempel, når en spænding på 12V påføres indgangen til LM7805-mikrokredsløbet, vil 7 af dem blive brugt til at opvarme kabinettet, og kun de nødvendige 5V vil gå til forbrugeren. Under transformationsprocessen opstår der så kraftig opvarmning, at dette mikrokredsløb simpelthen vil brænde ud i mangel af en køleradiator.

Justerbart spændingsstabilisatorkredsløb

Der opstår ofte situationer, når spændingen fra stabilisatoren skal justeres. Figuren viser et simpelt kredsløb af en justerbar spændings- og strømstabilisator, som ikke kun gør det muligt at stabilisere, men også at regulere spændingen. Det kan nemt samles selv med kun grundlæggende viden om elektronik. For eksempel er indgangsspændingen 50V, og udgangen er en hvilken som helst værdi inden for 27 volt.

Hoveddelen af ​​stabilisatoren er IRLZ24/32/44 felteffekttransistoren og andre lignende modeller. Disse transistorer er udstyret med tre terminaler - drain, source og gate. Strukturen af ​​hver af dem består af et dielektrisk metal (siliciumdioxid) - en halvleder. Huset indeholder en TL431 stabilisatorchip, ved hjælp af hvilken den elektriske udgangsspænding justeres. Selve transistoren kan forblive på kølepladen og forbindes med kortet med ledere.

Dette kredsløb kan fungere med indgangsspænding i området fra 6 til 50V. Udgangsspændingen varierer fra 3 til 27V og kan justeres ved hjælp af en trimmermodstand. Afhængigt af radiatorens design når udgangsstrømmen 10A. Kapaciteten af ​​udjævningskondensatorer C1 og C2 er 10-22 μF, og C3 er 4,7 μF. Kredsløbet kan fungere uden dem, men kvaliteten af ​​stabilisering vil blive reduceret. De elektrolytiske kondensatorer ved indgang og udgang er normeret til ca. 50V. Effekten afgivet af en sådan stabilisator overstiger ikke 50 W.

Triac spændingsstabilisatorkredsløb 220V

Triac-stabilisatorer fungerer på samme måde som relæenheder. En væsentlig forskel er tilstedeværelsen af ​​en enhed, der skifter transformatorviklingerne. I stedet for relæer bruges kraftfulde triacs, der opererer under kontrol af controllere.

Styring af viklingerne ved hjælp af triacs er berøringsfri, så der er ingen karakteristiske klik ved skift. Kobbertråd bruges til at vikle autotransformatoren. Triac stabilisatorer kan fungere ved lav spænding fra 90 volt og høj spænding op til 300 volt. Spændingsregulering udføres med en nøjagtighed på op til 2 %, hvorfor lamperne slet ikke blinker. Men under omskiftning opstår der en selvinduceret emf, som i relæenheder.

Triac-afbrydere er meget følsomme over for overbelastning, og derfor skal de have en strømreserve. Denne type stabilisator har et meget komplekst temperaturregime. Derfor installeres triacs på radiatorer med tvungen ventilatorkøling. DIY 220V tyristorspændingsstabilisatorkredsløbet fungerer på nøjagtig samme måde.

Der er enheder med øget nøjagtighed, der fungerer på et to-trinssystem. Det første trin udfører en grov justering af udgangsspændingen, mens det andet trin udfører denne proces meget mere præcist. Styring af to trin udføres således ved hjælp af en controller, hvilket faktisk betyder tilstedeværelsen af ​​to stabilisatorer i et enkelt hus. Begge trin har viklinger viklet i en fælles transformer. Med 12 kontakter giver disse to trin dig mulighed for at justere udgangsspændingen i 36 niveauer, hvilket sikrer dens høje nøjagtighed.

Spændingsstabilisator med strømbeskyttelseskredsløb

Disse enheder leverer primært strøm til lavspændingsenheder. Dette strøm- og spændingsstabilisatorkredsløb er kendetegnet ved dets enkle design, tilgængelige elementbase og evnen til jævnt at justere ikke kun udgangsspændingen, men også strømmen, ved hvilken beskyttelsen udløses.
Grundlaget for kredsløbet er en parallel regulator eller en justerbar zenerdiode, også med høj effekt. Ved hjælp af en såkaldt målemodstand overvåges den strøm, der forbruges af belastningen.

Nogle gange opstår der en kortslutning ved udgangen af ​​stabilisatoren, eller belastningsstrømmen overstiger den indstillede værdi. I dette tilfælde falder spændingen over modstand R2, og transistor VT2 åbner. Der er også en samtidig åbning af transistoren VT3, som shunter referencespændingskilden. Som et resultat reduceres udgangsspændingen til næsten nul niveau, og kontroltransistoren er beskyttet mod strømoverbelastning. For at indstille den nøjagtige tærskel for strømbeskyttelse, anvendes en trimningsmodstand R3, der er parallelkoblet med modstand R2. Den røde farve på LED1 indikerer, at beskyttelsen er udløst, og den grønne LED2 indikerer udgangsspændingen.

Efter korrekt montering sættes kredsløbene af kraftige spændingsstabilisatorer straks i drift; du skal bare indstille den nødvendige udgangsspændingsværdi. Efter indlæsning af enheden indstiller reostaten den strøm, ved hvilken beskyttelsen udløses. Hvis beskyttelsen skal fungere ved en lavere strøm, er det nødvendigt at øge værdien af ​​modstand R2. For eksempel, med R2 lig med 0,1 Ohm, vil den minimale beskyttelsesstrøm være omkring 8A. Hvis du tværtimod skal øge belastningsstrømmen, skal du forbinde to eller flere transistorer parallelt, hvis emittere har udligningsmodstande.

Relæspændingsstabilisatorkredsløb 220

Ved hjælp af en relæstabilisator leveres pålidelig beskyttelse af instrumenter og andre elektroniske enheder, for hvilke standardspændingsniveauet er 220V. Denne spændingsstabilisator er 220V, hvis kredsløb er kendt af alle. Det er meget populært på grund af dets enkle design.

For at kunne betjene denne enhed korrekt er det nødvendigt at studere dens design og driftsprincip. Hver relæstabilisator består af en automatisk transformer og et elektronisk kredsløb, der styrer dets drift. Derudover er der et relæ anbragt i et holdbart hus. Denne enhed tilhører kategorien spændingsforstærker, det vil sige, at den kun tilføjer strøm i tilfælde af lav spænding.

Tilføjelse af det nødvendige antal volt sker ved at forbinde transformatorviklingen. Normalt bruges 4 viklinger til drift. Hvis strømmen i det elektriske netværk er for høj, reducerer transformatoren automatisk spændingen til den ønskede værdi. Designet kan suppleres med andre elementer, for eksempel et display.

Således har relæspændingsstabilisatoren et meget simpelt driftsprincip. Strømmen måles af et elektronisk kredsløb, og efter modtagelse af resultaterne sammenlignes den med udgangsstrømmen. Den resulterende spændingsforskel reguleres uafhængigt ved at vælge den nødvendige vikling. Dernæst tilsluttes relæet, og spændingen når det nødvendige niveau.

Spændings- og strømstabilisator på LM2576

Tag: DIY 220V spændingsstabilisator. Gør-det-selv 220V spændingsstabilisator til hjemmekredsløbsdiagram

Spændingsstabilisator til hjemmet | Elektrikerens notater

Hej, kære læsere af webstedet http://zametkielectrika.ru.

Emnet for dagens artikel vedrører sådanne i øjeblikket integrerede enheder som spændingsstabilisatorer til hjemmet. Nu vil jeg forklare dig, hvorfor de er integrerede. Energiforsyningsorganisationen tager ikke behørigt hensyn til kvaliteten af ​​den el, der leveres til forbrugerne. Årsagen til dette kan være mangel på love og pålæggelse af sanktioner for utilstrækkelig kvalitet. Derudover skal du ikke glemme, at energiforsyningsorganisationen er en monopolist inden for levering af elektrisk energi.

Den leverede elektricitet er en handelsvare. Og hvis dette "produkt" ikke er af tilstrækkelig kvalitet, kan det føre til fejl i elektrisk udstyr. Derfor skal hver forbruger passe på sig selv ved at bruge hjemmespændingsstabilisatorer, som er designet til at opretholde en stabil forsyningsspænding til husholdnings- og industribelastninger.

Hvad er "kvaliteten" af elektrisk energi?

For at gøre dette, lad os henvende os til følgende reguleringsdokumenter, som regulerer parametrene for det elektriske netværk fra strømkilden til forbrugeren.

Disse GOST'er giver en opdeling af parametrene og digitale indikatorer for kvaliteten af ​​elektrisk energi, metoder til måling af dem, årsagerne og sandsynligheden for forekomsten af ​​en eller anden kvalitetsafvigelse.

Du kan i øvrigt downloade PUE 7th edition fra min hjemmeside.

Lad os nu se på hovedindikatorerne for kvaliteten af ​​elektrisk energi ifølge GOST 13109-97.

Vigtigste indikatorer for elektrisk energi

1. Spændingsafvigelse

Følgende afvigelsesstandarder findes:

• normal acceptabel (±5%)
• maksimalt tilladt (±10%)

Ifølge GOST 21128-83 skal den nominelle effektive spænding af et enkeltfaset husholdningsnetværk være 220 (V). Det følger heraf, at spændingsgrænsen fra 209 - 231 (V) er en normal tilladt afvigelse, og spændingsgrænsen fra 198 - 242 (V) er den maksimalt tilladte afvigelse.

2. Spændingsdyk

Et spændingsfald er et spændingsfald lavere end 198 (V) i mere end 30 sekunder. Spændingsdybets dybde kan nå op til 100 %.

3. Overspænding

Overspænding er et overskud af amplitudespændingsværdien større end 339 (V).

Lad mig minde dig om, at amplitudeværdien på 310 (V) svarer til den effektive værdi på 220 (V).

For mere information om årsagerne til overspænding, læs min artikel: typer overspænding og deres fare.

Så hvad er en spændingsstabilisator til hjemmet?

En spændingsstabilisator er en automatisk enhed, der, når indgangsspændingen ændres, udsender en stabil specificeret spænding på 220 (V). Det kan ske skematisk som dette:

Lad os se på de problemer, der kan opstå med forsyningsspændingen i jeres hjem, sommerhuse og haver.

Eksterne elektriske ledninger til de fleste feriebyer blev bygget og beregnet tilbage i forrige århundrede, hvor forbrugsstandarder for hvert hus blev antaget at være omkring 2 (kW). I øjeblikket bruger kun én elkedel omkring 1 (kW), en vaskemaskine omkring 2 (kW), for ikke at nævne elektriske komfurer, hvis effekt når 10 (kW) eller mere.

På grund af den lange levetid forringes forsyningsledningernes tilstand hvert år. Vedligeholdelseselektrikere kommer kun til linjen for nødanmodninger og opkald. Periodiske eftersyn og linjevedligeholdelse holdes på et minimum.

På grund af virkningerne af atmosfærisk nedbør bliver ledningerne oxideret, hvilket reducerer deres tværsnit; elektrisk kontakt forringes ved ledningernes kryds, hvilket fører til yderligere tab. Antallet af forbrugere på samme linje stiger også. Selvom for nylig, i de tekniske betingelser for tilslutning af et hus, forpligter energiforsyningsorganisationen installation af strømbegrænsere.

Hvad ender vi med?

Når ledningen ikke er belastet, overstiger forsyningsspændingen ikke normen. Så snart belastningen på linjen begynder at stige gradvist (folk kommer hjem fra arbejde), begynder forsyningsspændingen at falde. Fra personligt eksempel vil jeg sige, at i en af ​​landsbyerne nåede spændingen om aftenen 150 (V). Ved denne spænding går køleskabe i stykker, pærer lyser svagt, elektriske ovne varmer ikke op til den nominelle temperatur osv.

Hvordan kommer energiforsyningsorganisationen ud af denne situation?

Meget simpelt.

De indstiller et indledningsvist øget spændingsniveau på forsyningstransformatoren ved hjælp af et trinkobler eller on-load trinkobler drev, således at spændingen i spidsbelastningstimerne er normal eller næsten normal. Men det oprindeligt indstillede øgede spændingsniveau på forsyningstransformatoren fører til hurtig udbrænding af pærer samt svigt af husholdningsudstyr og apparater.

Hvad der sker? Tveægget sværd?

Hvis du ser dit problem i denne tekst, anbefaler jeg, at du passer på dig selv ved at bevæbne dig med en spændingsstabilisator til dit hjem. Nedenfor vil jeg introducere dig til typerne af stabilisatorer.

Typer af spændingsstabilisatorer til hjemmet

Lad os overveje klassificeringen af ​​spændingsstabilisatorer til hjemmet.

1. Ferroresonante eller magnetiske resonansspændingsstabilisatorer

Disse er de mest "ældgamle" spændingsstabilisatorer til hjemmet, som blev brugt til at drive de første farve-tv'er. Kan du huske denne "kasse"?

Spændingsstabilisator til hjemmet "Ukraine-2" med en effekt på kun 315 (W).

Og dette er en anden ferroresonant spændingsstabilisator.

Princippet om deres drift er baseret på fænomenet magnetisk mætning af ferromagnetiske kerner af transformere eller drosler.

Disse spændingsstabilisatorer har sandsynligvis langt flere ulemper end fordele. For det første blev de produceret med lav effekt (op til 600 W). For det andet forvrider de i høj grad den sinusformede form af udgangsspændingen. For det tredje nynner de meget højt, og de har også et smalt stabiliseringsområde, og de fejler ofte ved øget spænding i netværket.

2. Diskrete (trin)spændingsstabilisatorer

Den næste type spændingsstabilisatorer til hjemmet, som vi vil overveje, kaldes diskrete eller trin.

Princippet for deres drift er baseret på trinvis spændingskorrektion, udført ved at skifte tapene på autotransformerviklingen ved hjælp af taster.

Tasterne er enten relæ eller halvleder (triac).

Nedenstående figur viser et forenklet diagram af en diskret stabilisator til et hjem med direkte tilslutning af 5 nøgler. Typisk bruges denne ordning til de billigste modeller. Hver switch (relæ eller triac) er konfigureret til en bestemt driftstærskel baseret på netværkets indgangsspændingsniveau. Når denne værdi er nået, lukker tasten en del af autotransformatorviklingen.

Hvad jeg kan sige om fordelene ved disse typer spændingsstabilisatorer til hjemmet er, at de har en høj reaktionshastighed på ændringer i indgangsspænding, hvilket er nødvendigt for motorbelastninger såsom køleskab, vaskemaskine, dybdebrøndspumpe osv. .

Reaktionstiden på en ændring i indgangsspændingen afhænger af antallet af viklinger og omskifternes hastighed.

De har også lav vægt og dimensioner, ingen bevægelige dele, i modsætning til elektromekaniske stabilisatorer, og en bred vifte af indgangsspændinger.

Blandt ulemperne kan det bemærkes, at udgangsspændingen ændres i trin, og under reguleringsprocessen afbrydes udgangsspændingen.

Nu vil vi se på elektromekaniske spændingsstabilisatorer til hjemmet. Deres driftsprincip er baseret på spændingsregulering ved at flytte børsten langs autotransformatorens vikling.

Kontinuiteten af ​​udgangsspændingsfasen sikres ved udformningen af ​​strømaftageren, dvs. med en børste. Børstens bredde er omtrent lig med 2,2 gange diameteren af ​​autotransformatorens viklingstråd, således at den elektriske kontakt ikke går tabt, når den flyttes fra en omgang til en anden.

Fordele ved en elektromekanisk spændingsstabilisator:

• smidig regulering
• ingen interferens under drift
• ingen forvrænget spændingsbølgeform
• fravær af elektroniske nøgler, der skifter driftsstrøm
• høj nøjagtighed af udgangsspændingsholding - 220 ± 3% (i modsætning til diskrete - 220 ± 7%)

Ulemper ved en elektromekanisk spændingsstabilisator:

• Det er nødvendigt at overvåge børstens slid
• gnister, mens du flytter børsten langs autotransformerens vikling
• Når servomotoren kører, høres en brummende lyd

konklusioner

Jeg forklarede dig om behovet for at installere spændingsstabilisatorer til hjemmet. Så er det op til dig at bestemme. Jeg introducerede dig til typerne af stabilisatorer. Jeg anbefaler, at du kun køber diskrete eller elektromekaniske stabilisatorer (jeg hælder personligt til sidstnævnte); glem alt om ferroresonante stabilisatorer helt.

P.S. I den næste artikel lærer vi, hvordan man vælger en spændingsstabilisator baseret på strøm. Jeg vil vise dig et eksempel på beregning af styrken af ​​stabilisatoren til min lejlighed. Vi vil også tale om deres installationsplacering og fastgørelse. For ikke at gå glip af udgivelsen af ​​nye artikler, gå gennem abonnementsproceduren. Formularen er placeret i slutningen af ​​hver artikel og i højre kolonne på webstedet.

zametkielectrika.ru

DIY 220V spændingsstabilisator - Meander - underholdende elektronik

Digitalt netspændingsvoltmeter på ATTINY26 mikrocontrolleren, indeholder en 10-bit ADC, en trecifret LED-indikator med dynamisk indikation, en 7805 lineær stabilisator og flere flere strømbegrænsende modstande. Selvfølgelig bruges det meste af pulveret til at drive en transformerløs strømforsyning. Nedenfor er et diagram over et voltmeter. Detaljer: alle dioder i kredsløbet er af typen 1N4007, men alle andre med en jævnstrøm på 0,5A eller mere er også egnede...

Artiklen beskriver en enhed, der giver dig mulighed for visuelt at vise den aktuelle værdi af ~220 V netværksspændingen og strømforbruget i den kontrollerede linje ved hjælp af to LED-bjælker, samt give en hørbar alarm, når spændings- og strømniveauerne overstiger de fastsatte grænser . Jeg tror, ​​at mange mennesker har idéen om at overvåge tilstanden af ​​hjemmestrømforsyningsnetværket, især efter den næste betaling for...

R1, R2, R3 - spændingsdelere i intervallerne 0-1,2V, 0-12V og 0-120V. Voltmeterindikatoren er samlet på LM3914-chippen. Strømmen, der strømmer gennem hver LED, kan nå 30mA. R4 - justerer lysstyrken på lysdioderne. Hver LED har en pitch på 1,2V (i 12V-området). Ved at ændre værdierne af spændingsdelerne R1 R2 R3 kan du uafhængigt vælge det spændingsmålingsområde, du har brug for.

Tekniske karakteristika: Forsyningsspænding – 10-17 V Spændingsindikeringstrin – 0,5 V Spændingsmåleområde – 10,5-16 V Antal indikeringspunkter – 12 Maksimalt strømforbrug – 40 mA Enheden er en universel lineær spændingsindikator baseret på KR1003PP1. Signalet indikeres af en skala på 12 LED'er, der lyser sekventielt afhængigt af indgangsspændingen. Ved brug af …

meandr.org

Tilslutning af en spændingsstabilisator trin for trin instruktioner

Afhængigt af hvilken spændingsstabilisator du vælger, er det værd at overveje flere tilslutningsmuligheder. (Menuen er klikbar)

Derudover er det vigtigt at bestemme placeringen af ​​stabilisatoren

Det sker ofte, at der i en lejlighed (hus, kontor) er behov for kun at forbinde en eller to enheder til stabilisatoren, og resten har ikke brug for dette.

Dette sker, når den indgående spænding i netværket afviger lidt fra de nominelle 220 volt, og dens forskelle er ubetydelige (+/- 15 volt).

I sådanne tilfælde er der virkelig ingen grund til at forbinde hele huset fuldstændigt, og det er nok til at beskytte plasma-tv'et, satellittuneren eller computeren.

For at forbinde ved hjælp af denne ordning er det dog nødvendigt at sikre, at højpræcisionsudstyr (lyd, videosystemer, pc'er) yderligere er forbundet via en overspændingsbeskytter. Dette er nødvendigt for at sikre, at disse kilder ikke forstyrrer hinanden, og også for at filtrere spændingsstød fra f.eks. svejsearbejde i gården.

Det er værd at bemærke, at hvis du tilslutter en gaskedel, er det også nødvendigt at inkludere en UPS i kredsløbet - en uafbrydelig strømforsyning, der sikrer korrekt drift af udstyret selv under strømafbrydelse.

Direkte til selve ensretteren kan du tilslutte kraftige strømaftagere, såsom en pumpe, køleskab, mikrobølgeovn, elektrisk ovn, støvsuger, damper, strygejern. Disse forbrugere kræver ikke særlig præcision i stabilisering og er lidt afhængige af spændingsfald.

Tilslutningsdiagram for hele lejligheden via en spændingsstabilisator

Denne metode til tilslutning af en spændingsstabilisator er mest velegnet til moderne lejligheder og huse.

Ensretteren i dette tilfælde er den allerførste enhed efter elmåleren og giver stabil og jævn spænding til alle strømaftagere i lejligheden, sommerhuset eller huset.

Med denne forbindelse anses det for at være mest korrekt at tegne separate linjer for forskellige typer elektriske apparater. Hver linje skal være udstyret med sine egne pakker (belysning, pumpe, TV + lydsystem, computer osv.)

Men meget sjældent i byggefasen tages der hensyn til, hvilke elektriske installationer der skal tilsluttes en bestemt stikkontakt, så situationer opstår, når du bruger en forlængerledning, er det praktisk at tilslutte lavt strømforbrug, men præcist udstyr (tv, parabol) til samme udtag som en "ru" (køleskab, vaskemaskine) maskine, pumpe, strygejern).

I dette tilfælde vil "groft" udstyr, når det er tændt, skabe interferens, som stabilisatoren placeret ved indgangen til huset ikke er i stand til at filtrere fra. Forsøg derfor at undgå en sådan nærhed og tilslut sådanne elektriske apparater så langt fra hinanden som muligt.

Hvis dette ikke er muligt, skal der installeres en overspændingsbeskytter foran "præcisions"-udstyret.

Tre faser

Ofte kommer der ikke én, men tre faser ind i et rum. I dette tilfælde skal du tilslutte en trefaset spændingsstabilisator eller tre enfasede.

Den første af dem bruges kun, hvis der bruges elektriske apparater designet til 380 volt, for eksempel kraftige elektriske motorer, men sådanne enheder bruges normalt ikke i hverdagen.

Tilslutning af stabilisatorer til tre faser

Hvis tre faser (380 volt) leveres til huset, er det bedre at bruge et kredsløb med tre stabilisatorer, som giver høj kvalitet, endda 220 V elektricitet til alt elektrisk udstyr i huset.

Desuden anbefales det selv i industriel skala at bruge et kredsløb med tre enfasede, fordi i tilfælde af en fejl eller blot afbrydelse af en af ​​dem, forbliver 220 volt i netværket, hvilket er umuligt ved brug af trefaset - det slukker simpelthen for elektriciteten helt.

Derfor, hvis netværket er domineret af forbrugere på 220 volt, og ikke 380, bør der bruges et kredsløb med tre stabilisatorer.

Tilslutningsdiagrammet er vist på figuren.

Trefaseindgangen har fire ledninger - hvoraf den ene er nul, er fælles for alle tre stabilisatorer i systemet, og hver enkelt fase føres gennem en separat ensretter.

Ofte, for sikker brug af for eksempel et TV, normalt i landdistrikter, har du brug for en enfaset spændingsstabilisator 220V, som, når spændingen i det elektriske netværk er stærkt reduceret, frembringer en nominel udgangsspænding på 220 volt ved sin udgang.

Derudover er det, når man betjener de fleste typer forbrugerelektronik, ønskeligt at bruge en spændingsstabilisator, der ikke skaber ændringer i udgangsspændingens sinusbølge. Ordninger af lignende stabilisatorer til 220 volt er givet i mange magasiner om radioelektronik.

I denne artikel giver vi et eksempel på en af ​​mulighederne for en sådan enhed. Stabilisatorkredsløbet, afhængigt af den faktiske spænding i netværket, har 4 områder med automatisk indstilling af udgangsspændingen. Dette bidrog til en betydelig udvidelse af stabiliseringsgrænserne på 160...250 volt. Og med alt dette er udgangsspændingen sikret inden for normale grænser (220V +/- 5%).

Beskrivelse af driften af ​​en enfaset spændingsstabilisator 220 volt

Enhedens elektriske kredsløb inkluderer 3 tærskelblokke, lavet efter princippet, bestående af en zenerdiode og modstande (R2-VD1-R1, VD5-R3-R6, R5-VD6-R6). Også i kredsløbet er der 2 transistorkontakter VT1 og VT2, som styrer de elektromagnetiske relæer K1 og K2.

Dioder VD2 og VD3 og filterkondensator C2 danner en konstant spændingskilde for hele kredsløbet. Kapaciteten C1 og C3 er designet til at absorbere mindre spændingsstigninger i netværket. Kondensator C4 og modstand R4 er "gnistfangende" elementer. For at forhindre selvinduktionsspændingsstigninger blev to dioder VD4 og VD7 tilføjet til kredsløbet i relæviklingerne, når de er slukket.

Med perfekt drift af transformeren og tærskelblokkene ville hver af de 4 reguleringsområder skabe et spændingsområde fra 198 til 231 volt, og den sandsynlige netspænding kunne være i området 140...260 volt.

Men i virkeligheden er det nødvendigt at tage højde for spredningen af ​​parametre for radiokomponenter og ustabiliteten af ​​transunder forskellige belastninger. I denne henseende er udgangsspændingsområdet for alle 3 tærskelblokke reduceret i forhold til udgangsspændingen: 215 ± 10 volt. Følgelig er oscillationsintervallet ved indgangen indsnævret til 160...250 volt.

Driftstrin for stabilisatoren:

1. Når netspændingen er mindre end 185 volt, er spændingen ved ensretterudgangen lav nok til, at en af ​​tærskelblokkene kan fungere. I dette øjeblik er kontaktgrupperne for begge relæer placeret som angivet på kredsløbsdiagrammet. Spændingen ved belastningen er lig med netspændingen plus boostspændingen fjernet fra viklingerne II og III på transformer T1.

2. Hvis netværksspændingen er i området 185...205 volt, er zenerdioden VD5 i åben tilstand. Strømmen løber gennem relæ K1, zenerdiode VD5 og modstand R3 og R6. Denne strøm er ikke nok til at relæ K1 kan fungere. På grund af spændingsfaldet over R6 åbner transistor VT2. Denne transistor tænder på sin side relæ K2 og kontaktgruppe K2.1 skifter vikling II (spændingsforstærker)

3. Hvis netværksspændingen er i området 205...225 volt, er zenerdioden VD1 allerede i åben tilstand. Dette fører til åbningen af ​​transistoren VT1, hvorfor den anden tærskelblok og dermed transistoren VT2 er slukket. Relæ K2 er slukket. Samtidig er relæ K1 og kontaktgruppe K1.1 tændt. flytter til en anden position, hvor viklingerne II og III ikke er involveret, og derfor vil udgangsspændingen være den samme som ved indgangen.

4. Hvis netværksspændingen er i området 225...245 volt, åbner zenerdioden VD6. Dette bidrager til aktiveringen af ​​den tredje tærskelblok, som fører til åbningen af ​​begge transistorkontakter. Begge relæer er tændt. Nu er vikling III af transformer T1 allerede forbundet til belastningen, men i modfase med netspændingen (“negativ” spændingsforstærkning). I dette tilfælde vil udgangen også have en spænding i området 205...225 volt.

Når du indstiller kontrolområdet, skal du omhyggeligt vælge zenerdioder, da de, som det er kendt, kan variere betydeligt i stabiliseringsspændingsspredningen.

I stedet for KS218Zh (VD5) er det muligt at bruge KS220Zh zenerdioder. Denne zenerdiode skal bestemt have to anoder, da i netspændingsområdet på 225...245 volt, når zenerdioden VD6 åbner, åbnes begge transistorer, kredsløbet R3 - VD5 omgår modstanden R6 i tærskelblokken R5-VD6 -R6. For at eliminere shunteffekten skal VD5 zenerdioden have to anoder.

Zenerdiode VD5 til en spænding på højst 20V. Zenerdiode VD1 - KS220Zh (22 V); det er muligt at samle et kredsløb af to zenerdioder - D811 og D810. Zenerdiode KS222Zh (VD6) til 24 volt. Den kan udskiftes med et kredsløb af zenerdioder D813 og D810. Transistorer fra serien. Relæer K1 og K2 - REN34, pas HP4.500.000-01.

Transformatoren er samlet på en OL50/80-25 magnetisk kerne lavet af E360 (eller E350) stål. Tapen er 0,08 mm tyk. Vikling I - 2400 omdrejninger viklet med PETV-2 0,355 ledning (til nominel spænding 220V). Vindingerne II og III er ens, og hver indeholder 300 vindinger PETV-2 0,9 ledning (13,9 V).

Det er nødvendigt at justere stabilisatoren med en tilsluttet belastning for at tage hensyn til belastningen på transformator T1.

Stabilisatoren er en netværksautotransformator, hvis viklingshaner skifter automatisk afhængigt af spændingen i det elektriske netværk.

Stabilisatoren giver dig mulighed for at holde udgangsspændingen på 220V, når indgangsspændingen ændres fra 180 til 270 V. Stabiliseringsnøjagtigheden er 10V.

Kredsløbsdiagrammet kan opdeles i lavstrømskredsløb (eller styrekredsløb) og højstrømkredsløb (eller autotransformerkredsløb).

Styrekredsløbet er vist i figur 1. Spændingsmålerens rolle er tildelt et polykomparatormikrokredsløb med en lineær spændingsindikation - A1 (LM3914).

Netspændingen tilføres primærviklingen på laveffekttransformatoren T1. Denne transformer har to sekundære viklinger, 12V hver, med en fælles terminal (eller en 24V vikling med et centerhane).

Diodensretteren VD1 bruges til at opnå forsyningsspændingen. Spændingen fra kondensator C1 leveres til strømkredsløbet i mikrokredsløbet A1 og lysdioderne på optokoblerne H1.1-H9.1. Og det tjener også til at opnå eksemplarisk stabile spændinger af minimums- og maksimumskalamærkerne. For at opnå dem bruges en parametrisk stabilisator på USA og P1. De begrænsende måleværdier indstilles af trimningsmodstande R2 og R3 (modstand R2 er den øvre værdi, modstand RZ er den nedre værdi).

Den målte spænding er taget fra en anden sekundærvikling af transformer T1. Den ensrettes af diode VD2 og forsynes med modstand R5. Det er ved niveauet af jævnspænding på modstand R5, at graden af ​​afvigelse af netspændingen fra den nominelle værdi vurderes. Under opsætningsprocessen er modstand R5 foreløbigt indstillet til midterpositionen, og modstand RЗ til bunden i henhold til kredsløbet.

Derefter tilføres en øget spænding (ca. 270V) til primærviklingen T1 fra en autotransformer af LATR-typen, og modstand R2 indstiller skalaen for mikrokredsløbet til den værdi, hvor LED'en tilsluttet ben 11 lyser (midlertidigt i stedet for af optokobler-LED'er, kan du tilslutte almindelige LED'er). Derefter reduceres indgangsvekselspændingen til 190V, og modstanden RЗ bruges til at indstille skalaen til værdien, når lysdioden forbundet til ben 18 A1 lyser.

Hvis ovenstående indstillinger ikke kan foretages, skal du justere R5 lidt og gentage dem igen. Gennem successive tilnærmelser opnås der således et resultat, når en ændring i indgangsspændingen med 10V svarer til at skifte udgangene på mikrokredsløbet A1.

Der er ni tærskelværdier i alt - 270V, 260V, 250V, 240V, 230V, 220V, 210V, 200V, 190V.

Det skematiske diagram af autotransformeren er vist i figur 2. Det er baseret på en konverteret LATR-type transformer. Transformatorhuset skilles ad, og glidekontakten, som bruges til at skifte vandhaner, fjernes. Derefter, baseret på resultaterne af foreløbige målinger af spændinger fra vandhanerne, drages konklusioner (fra 180 til 260V i trin på 10V), som efterfølgende skiftes ved hjælp af triac-kontakter VS1-VS9, styret af styresystemet via optokoblere H1-H9 . Optokoblerne er forbundet på en sådan måde, at når aflæsningen af ​​mikrokredsløb A1 falder med en deling (med 10V), skifter den til det stigende (med næste 10V) tryk på autotransformeren. Og omvendt - en stigning i aflæsningerne af mikrokredsløb A1 fører til et skifte til autotransformatorens step-down tap. Ved at vælge modstanden R4 (fig. 1) indstilles strømmen gennem optokoblernes lysdioder, hvorved triac-kontakterne skifter pålideligt. Kredsløbet på transistorerne VT1 og VT2 (fig. 1) tjener til at forsinke tændingen af ​​autotransformatorbelastningen i den tid, der kræves for at fuldføre de transiente processer i kredsløbet efter tænding. Dette kredsløb forsinker tilslutningen af ​​optokoblerens LED'er til strøm.

I stedet for LM3914-mikrokredsløbet kan du ikke bruge lignende LM3915- eller LM3916-mikrokredsløb, da de fungerer efter en logaritmisk lov, men her skal du bruge en lineær, som LM3914. Transformer T1 er en lille kinesisk transformer af TLG-typen, til en primær spænding på 220V og to sekundære spændinger på 12V (12-0-12V) og en strøm på 300mA. Du kan bruge en anden lignende transformer.

Transformer T2 kan fremstilles af LATR, som beskrevet ovenfor, eller du kan selv opspole.