Desenvolvedores de elétrica e dispositivos eletrônicos, no processo de sua criação, supõe-se que o futuro dispositivo operará sob condições de tensão de alimentação estável. Isso é necessário para que o circuito elétrico do dispositivo eletrônico, em primeiro lugar, forneça parâmetros de saída estáveis de acordo com sua finalidade pretendida e, em segundo lugar, a estabilidade da tensão de alimentação proteja o dispositivo contra surtos que estão repletos de consumo de corrente muito alto e desgaste dos elementos elétricos do dispositivo. Para resolver o problema de garantir a invariância da tensão de alimentação, é usada alguma versão do estabilizador de tensão. De acordo com a natureza da corrente consumida pelo dispositivo, os estabilizadores de tensão CA e CC são diferenciados.
Estabilizadores tensão CA
Os estabilizadores de tensão CA são usados se os desvios de tensão em rede elétrica do valor nominal exceder 10%. Essa taxa foi escolhida com base no fato de que os consumidores de CA com tais desvios mantêm seu desempenho durante todo o período de operação. Na tecnologia eletrônica moderna, como regra, para resolver o problema de uma fonte de alimentação estável, eles usam bloqueio de impulso fonte de alimentação, na qual um estabilizador de tensão CA não é necessário. Mas nas geladeiras Fornos de microondas, condicionadores de ar, bombas, etc. é necessária a estabilização externa da tensão de alimentação CA. Nesses casos, um dos três tipos de estabilizador é mais usado: eletromecânico, cujo elo principal é um autotransformador ajustável com acionamento elétrico controlado, relé-transformador, baseado em um poderoso transformador com várias derivações no enrolamento primário e um interruptor de relés eletromagnéticos, triacs, tiristores ou transistores de chave poderosos, bem como puramente eletrônicos. Os estabilizadores ferro-ressonantes, amplamente difundidos no século passado, praticamente não são usados atualmente devido à presença de inúmeras deficiências.
Para conectar os consumidores a uma rede de corrente alternada de 50 Hz, é utilizado um regulador de tensão de 220 V. Diagrama de fiação estabilizador de tensão deste tipo é mostrado na figura a seguir.
O transformador A1 eleva a tensão da rede a um nível suficiente para estabilizar a tensão de saída quando a tensão de entrada é baixa. O elemento de controle RE altera a tensão de saída. Na saída, o elemento de controle UE mede o valor da tensão na carga e emite um sinal de controle para corrigi-lo, se necessário.
Estabilizadores eletromecânicos
A base de tal estabilizador é o uso de um autotransformador ajustável doméstico ou um LATR de laboratório. A utilização de um autotransformador proporciona uma maior eficiência da instalação. O botão de ajuste do autotransformador é removido e um pequeno motor com uma caixa de engrenagens é instalado coaxialmente no corpo, fornecendo uma força rotacional suficiente para girar o controle deslizante no autotransformador. A velocidade de rotação necessária e suficiente é de cerca de 1 revolução em 10 a 20 segundos. Esses requisitos são atendidos pelo motor do tipo RD-09, que antes era utilizado em instrumentos de autorregistro. O motor é controlado por um circuito eletrônico. Quando a tensão da rede muda dentro de + - 10 volts, um comando é emitido para o motor, que gira o controle deslizante até que a tensão de saída atinja 220 V.
Exemplos de circuitos estabilizadores eletromecânicos são dados abaixo:
Circuito elétrico do estabilizador de tensão usando circuitos lógicos e controle de relé do acionamento elétrico
Estabilizador eletromecânico baseado em um amplificador operacional.
A vantagem de tais estabilizadores é a facilidade de implementação e alta precisão da estabilização da tensão de saída. As desvantagens incluem baixa confiabilidade devido à presença de elementos mecânicos móveis, uma potência de carga permissível relativamente baixa (dentro de 250 ... 500 W), a baixa prevalência de autotransformadores e os motores elétricos necessários em nosso tempo.
Relé - estabilizadores do transformador
O estabilizador relé-transformador é mais popular devido à facilidade de implementação do projeto, ao uso de elementos comuns e à possibilidade de obter uma potência de saída significativa (até vários quilowatts), excedendo significativamente a potência do transformador de potência utilizado. A escolha de sua potência é influenciada pela tensão mínima em uma determinada rede CA. Se, por exemplo, não for inferior a 180 V, o transformador precisará fornecer um aumento de tensão de 40 V, que é 5,5 vezes menor que a tensão nominal da rede. A potência de saída do estabilizador será tantas vezes maior que a potência do transformador de potência (se você não levar em consideração a eficiência do transformador e a corrente máxima permitida através dos elementos de comutação). O número de etapas de tensão, como regra, é definido entre 3 ... 6 etapas, o que na maioria dos casos fornece uma precisão aceitável de estabilização da tensão de saída. Ao calcular o número de voltas dos enrolamentos no transformador para cada estágio, a tensão na rede é igual ao nível de operação do elemento de comutação. Como regra, os relés eletromagnéticos são usados como elementos de comutação - o circuito é bastante elementar e não causa dificuldades quando repetido. A desvantagem de tal estabilizador é a formação de um arco nos contatos do relé durante a comutação, o que destrói os contatos do relé. Nas versões mais complexas dos circuitos, o relé é acionado nos momentos em que a meia-onda da tensão passa por zero, o que evita a ocorrência de uma faísca, porém, desde que sejam utilizados relés de alta velocidade ou acionamento na queda do meia onda anterior. O uso de tiristores, triacs ou outros elementos sem contato como elementos de comutação aumenta drasticamente a confiabilidade do circuito, mas se torna mais complicado devido à necessidade de fornecer isolamento galvânico entre os circuitos do eletrodo de controle e o módulo de controle. Para isso, são utilizados optoacopladores ou transformadores de pulso isolantes. Abaixo está diagrama de circuito relé - estabilizador do transformador:
Esquema de um relé digital - estabilizador de transformador em relés eletromagnéticos
Estabilizadores Eletrônicos
Os estabilizadores eletrônicos geralmente têm pequeno poder(até 100 W) e a alta estabilidade da tensão de saída necessária para o funcionamento de muitos dispositivos eletrônicos. Eles geralmente são construídos na forma de um amplificador simplificado de baixa frequência, que possui uma margem suficientemente grande para alterar o nível de tensão e potência de alimentação. Na sua entrada de regulador eletrônico tensão, um sinal senoidal com uma frequência de 50 Hz é fornecido por um gerador auxiliar. Você pode usar um enrolamento abaixador de um transformador de potência. A saída do amplificador é conectada a um transformador elevador de até 220 V. O circuito possui uma realimentação negativa inercial sobre o valor da tensão de saída, o que garante a estabilidade da tensão de saída de forma não distorcida. Para atingir níveis de potência de várias centenas de watts, outros métodos são usados. Normalmente usado conversor poderoso corrente direta em uma variável baseada no uso de um novo tipo de semicondutor - o chamado transistor IGBT.
Esses elementos de comutação no modo chave podem passar uma corrente de várias centenas de amperes a uma tensão máxima permitida de mais de 1000 V. Para controlar esses transistores, são usados tipos especiais de microcontroladores com controle vetorial. A porta do transistor com uma frequência de vários kilohertz é fornecida com pulsos com largura variável, que muda de acordo com o programa inserido no microcontrolador. Na saída de tal conversor é carregado no transformador correspondente. A corrente no circuito do transformador varia senoidalmente. Ao mesmo tempo, a tensão mantém a forma dos pulsos retangulares originais com diferentes larguras. Este esquema é usado em fontes poderosas fonte de alimentação garantida usada para o bom funcionamento dos computadores. O circuito elétrico deste tipo de estabilizador de tensão é muito complexo e praticamente inacessível para reprodução independente.
Estabilizadores de Tensão Eletrônicos Simplificados
Tais dispositivos são usados quando a tensão da rede doméstica (especialmente em condições rurais) assentamentos) é frequentemente reduzido, quase nunca fornecendo os 220 V nominais.
Em tal situação, a geladeira funciona intermitentemente e existe o risco de falha, e a iluminação fica fraca e a água na chaleira elétrica não pode ferver por muito tempo. A potência de um estabilizador de tensão antigo, ainda da era soviética, projetado para alimentar uma TV é, via de regra, insuficiente para todos os outros consumidores elétricos domésticos, e o valor da tensão na rede geralmente cai abaixo do nível aceitável para esse estabilizador.
Existe um método simples para aumentar a tensão na rede, utilizando um transformador com uma potência significativamente inferior à potência da carga aplicada. O enrolamento primário do transformador é conectado diretamente à rede e a carga é conectada em série ao enrolamento secundário (redutor) do transformador. Com o faseamento correto, a tensão na carga será igual à soma removido do transformador e da tensão da rede.
O circuito elétrico de um estabilizador de tensão operando de acordo com este princípio simples é mostrado na figura abaixo. Quando o transistor VT2 (campo) posicionado na diagonal da ponte de diodos VD2 está fechado, o enrolamento I (que é o primário) do transformador T1 não está conectado à rede. A tensão na carga ligada é quase igual à tensão da rede, menos uma pequena tensão no enrolamento II (secundário) do transformador T1. Quando o transistor de efeito de campo é aberto, o enrolamento primário do transformador será fechado e a soma das tensões do enrolamento principal e secundário será aplicada à carga.
Esquema estabilizador eletrônico Voltagem
A tensão da carga, através do transformador T2 e da ponte de diodos VD1, é fornecida ao transistor VT1. O ajustador do potenciômetro de sintonia R1 deve ser ajustado em uma posição que garanta a abertura do transistor VT1 e o fechamento do VT2 quando a tensão de carga ultrapassar a nominal (220 V). Se a tensão for inferior a 220 volts, o transistor VT1 fechará e o VT2 abrirá. O resultado negativo Comentários mantém a tensão na carga aproximadamente igual ao valor nominal.
A tensão retificada da ponte VD1 também é usada para alimentar o circuito coletor VT1 (através do estabilizador integral DA1). O circuito C5R6 amortece picos de tensão de fonte de dreno indesejados no transistor VT2. O capacitor C1 proporciona uma redução na interferência que penetra na rede durante a operação do estabilizador. Os valores dos resistores R3 e R5 são selecionados para obter a melhor e mais estável estabilização de tensão. A chave SA1 permite ligar e desligar o estabilizador e a carga. O fechamento da chave SA2 desabilita a automação que estabiliza a tensão na carga. Nesta modalidade, acaba sendo o máximo possível na tensão atual na rede.
Depois que o estabilizador montado é conectado à rede, uma tensão igual a 220 V é definida na carga com um resistor de sintonia R1. Deve-se notar que o estabilizador descrito acima não pode eliminar mudanças na tensão da rede que excedam 220 V ou que estão abaixo do mínimo utilizado no cálculo dos enrolamentos do transformador.
Nota: Em alguns modos de operação do estabilizador, a potência dissipada pelo transistor VT2 acaba sendo muito significativa. É ela, e não a potência do transformador, que pode limitar a potência de carga permitida. Portanto, você deve cuidar de uma boa dissipação de calor deste transistor.
Um estabilizador instalado em uma sala úmida deve ser colocado em uma caixa de metal aterrada.
Veja também diagramas.
Contente:Em circuitos elétricos, há uma necessidade constante de estabilizar determinados parâmetros. Para isso, são utilizados esquemas especiais de controle e monitoramento. A precisão das ações de estabilização depende do chamado padrão, com o qual um parâmetro específico, por exemplo, tensão, é comparado. Ou seja, quando o valor do parâmetro estiver abaixo da referência, o circuito regulador de tensão ligará o controle e dará um comando para aumentá-lo. Se necessário, a ação oposta é realizada - para diminuir.
Este princípio de operação está subjacente ao controle automático de todos os dispositivos e sistemas conhecidos. Os estabilizadores de tensão funcionam da mesma maneira, apesar da variedade de circuitos e elementos usados para criá-los.
Com o funcionamento ideal das redes elétricas, o valor da tensão não deve variar em mais de 10% do valor nominal no sentido de aumento ou diminuição. No entanto, na prática, as quedas de tensão atingem muito grandes valores, que tem um efeito extremamente negativo em equipamentos elétricos, até sua falha.
Equipamento estabilizador especial ajudará a proteger contra tais problemas. No entanto, devido ao alto custo, seu uso em condições domésticas em muitos casos não é economicamente viável. A melhor saída é um regulador de tensão caseiro de 220v, cujo circuito é bastante simples e barato.
Você pode tomar um desenho industrial como base para descobrir em quais partes ele consiste. Cada estabilizador inclui um transformador, resistores, capacitores, cabos de conexão e conexão. O mais simples é o regulador de tensão CA, cujo circuito opera com o princípio de um reostato, aumentando ou diminuindo a resistência de acordo com a intensidade da corrente. Nos modelos modernos, existem muitas outras funções que protegem os eletrodomésticos contra picos de energia.
Entre os projetos caseiros, os dispositivos triac são considerados os mais eficazes, portanto, esse modelo específico será considerado como exemplo. A equalização de corrente por este dispositivo será possível com uma tensão de entrada na faixa de 130-270 volts. Antes de iniciar a montagem, você deve adquirir um determinado conjunto de elementos e componentes. Ele consiste em uma fonte de alimentação, um retificador, um controlador, um comparador, amplificadores, LEDs, um autotransformador, uma unidade de retardo de ativação de carga, optoacopladores e uma chave fusível. As principais ferramentas de trabalho são pinças e um ferro de solda.
Para montar um estabilizador para 220 volts antes de tudo, você precisará de uma placa de circuito impresso de 11,5x9,0 cm, que deve ser preparada com antecedência. Como material, recomenda-se o uso de fibra de vidro de folha. O layout das peças é impresso em uma impressora e transferido para a placa usando um ferro de passar.
Os transformadores para o circuito podem ser prontos ou montados de forma independente. Os transformadores acabados devem ser da marca TPK-2-2 12V e conectados em série entre si. Para criar o primeiro transformador com suas próprias mãos, você precisará de um núcleo magnético com seção transversal de 1,87 cm2 e 3 cabos PEV-2. O primeiro cabo é usado em um enrolamento. Seu diâmetro será de 0,064 mm e o número de voltas - 8669. Os fios restantes são usados em outros enrolamentos. Seu diâmetro já será de 0,185 mm e o número de voltas será de 522.
O segundo transformador é feito com base em um circuito magnético toroidal. Seu enrolamento é feito do mesmo fio do primeiro caso, mas o número de voltas será diferente e será de 455. No segundo dispositivo, são feitas torneiras no valor de sete. Os três primeiros são feitos de um fio com diâmetro de 3 mm e o restante de pneus com seção transversal de 18 mm2. Isso evita que o transformador aqueça durante a operação.
Todos os outros componentes são recomendados para serem adquiridos prontos, em lojas especializadas. A base da montagem é um diagrama de circuito de um estabilizador de tensão, fabricado na fábrica. Primeiro, é instalado um microcircuito que atua como controlador do dissipador de calor. Para sua fabricação, é utilizada uma placa de alumínio com área superior a 15 cm2. Triacs são montados na mesma placa. O dissipador de calor destinado à montagem deve estar com uma superfície de resfriamento. Depois disso, os LEDs são instalados aqui de acordo com o diagrama ou dos condutores impressos. Uma estrutura montada desta forma não pode ser comparada com os modelos de fábrica nem em termos de fiabilidade nem de qualidade de trabalho. Esses estabilizadores são usados com electrodomésticos que não requerem parâmetros precisos de corrente e tensão.
Os transformadores de alta qualidade usados em um circuito elétrico lidam com eficiência até mesmo com grandes interferências. Eles protegem de forma confiável electrodomésticos e equipamentos instalados na casa. Um sistema de filtragem personalizado permite lidar com quaisquer picos de energia. Ao controlar a tensão, ocorrem mudanças na magnitude da corrente. A frequência limite na entrada aumenta e na saída diminui. Assim, a corrente no circuito é convertida em dois estágios.
No início, um transistor com um filtro é usado na entrada. Em seguida vem a inclusão no trabalho. Para completar a conversão de corrente no circuito, é usado um amplificador, mais frequentemente instalado entre resistores. Devido a isso, o nível de temperatura necessário é mantido no dispositivo.
O circuito de retificação funciona da seguinte forma. A retificação da tensão alternada do enrolamento secundário do transformador ocorre usando uma ponte de diodos (VD1-VD4). A suavização de tensão é realizada pelo capacitor C1, após o qual entra no sistema estabilizador de compensação. A ação do resistor R1 define a corrente estabilizadora no diodo zener VD5. O resistor R2 é um resistor de carga. Com a participação dos capacitores C2 e C3, a tensão de alimentação é filtrada.
O valor da tensão de saída do estabilizador dependerá dos elementos VD5 e R1 para a seleção dos quais existe uma tabela especial. O VT1 é montado em um radiador, que deve ter uma área de superfície de resfriamento de pelo menos 50 cm2. O transistor doméstico KT829A pode ser substituído por um analógico estrangeiro BDX53 da Motorola. Os elementos restantes estão marcados: capacitores - K50-35, resistores - MLT-0.5.
Os estabilizadores lineares usam microcircuitos KREN, bem como LM7805, LM1117 e LM350. Deve-se notar que o simbolismo do KREN não é uma abreviação. Esta é uma abreviação do nome completo do chip estabilizador, conhecido como KR142EN5A. Outros microcircuitos deste tipo são designados da mesma maneira. Após a redução, esse nome parece diferente - KREN142.
Os reguladores lineares ou reguladores de tensão CC do circuito são os mais utilizados. Sua única desvantagem é a incapacidade de trabalhar com uma tensão menor que a tensão de saída declarada.
Por exemplo, se você deseja obter uma tensão de 5 volts na saída do LM7805, a tensão de entrada deve ser de pelo menos 6,5 volts. Quando menos de 6,5 V é aplicado à entrada, ocorrerá a chamada queda de tensão e os 5 volts declarados não estarão mais na saída. Além do mais, estabilizadores lineares ficar muito quente sob carga. Esta propriedade está subjacente ao princípio do seu trabalho. Ou seja, a tensão, acima da estabilizada, é convertida em calor. Por exemplo, quando uma tensão de 12V é aplicada à entrada do microcircuito LM7805, nesse caso, 7 deles irão aquecer o gabinete e apenas os 5V necessários irão para o consumidor. No processo de transformação, ocorre um aquecimento tão forte que esse microcircuito simplesmente queimará na ausência de um radiador de resfriamento.
Muitas vezes há situações em que a saída de tensão pelo estabilizador precisa ser ajustada. A figura mostra circuito simples tensão ajustável e estabilizador de corrente, que permite não só estabilizar, mas também regular a tensão. Ele pode ser facilmente montado mesmo com apenas conhecimentos básicos de eletrônica. Por exemplo, a tensão de entrada é 50V e a saída é qualquer valor dentro de 27 volts.
A parte principal do estabilizador é usada transistor de efeito de campo IRLZ24/32/44 e outros modelos semelhantes. Esses transistores são equipados com três terminais - dreno, fonte e porta. A estrutura de cada um deles consiste em um metal dielétrico (dióxido de silício) - um semicondutor. O microcircuito estabilizador TL431 está localizado no gabinete, com a ajuda do qual a tensão de saída é ajustada. O próprio transistor pode permanecer no radiador e ser conectado à placa com condutores.
Este circuito pode operar com uma tensão de entrada na faixa de 6 a 50V. A tensão de saída é obtida na faixa de 3 a 27V e pode ser ajustada usando um resistor trimmer. Dependendo do projeto do radiador, a corrente de saída atinge 10A. A capacitância dos capacitores de suavização C1 e C2 é de 10 a 22 microfarads e C3 é de 4,7 microfarads. O circuito poderá funcionar sem eles, mas a qualidade da estabilização será reduzida. Os capacitores eletrolíticos na entrada e saída são classificados em aproximadamente 50V. A potência dissipada por tal estabilizador não excede 50 watts.
Os estabilizadores Triac funcionam por analogia com dispositivos de relé. Uma diferença significativa é a presença de um nó que comuta os enrolamentos do transformador. Em vez de relés, são usados triacs poderosos, controlados por controladores.
O controle de enrolamento usando triacs é sem contato, portanto, não há cliques característicos ao alternar. O fio de cobre é usado para enrolar o autotransformador. Os estabilizadores Triac podem operar em baixa tensão de 90 volts e alta - até 300 volts. O ajuste de tensão é realizado com uma precisão de 2%, razão pela qual as lâmpadas não piscam. No entanto, durante a comutação, ocorre uma EMF de auto-indução, como nos dispositivos de relé.
Os interruptores Triac são altamente sensíveis a sobrecargas e, portanto, devem ter uma reserva de energia. Este tipo de estabilizador é muito complexo regime de temperatura. Portanto, a instalação de triacs é realizada em radiadores com ventilação forçada. O circuito estabilizador de tensão do tiristor faça você mesmo 220V funciona da mesma maneira.
Existem dispositivos com maior precisão, operando em um sistema de dois estágios. No primeiro estágio, é realizado um ajuste grosseiro da tensão de saída e, no segundo estágio, esse processo é realizado com muito mais precisão. Assim, o controle de dois estágios é realizado por meio de um controlador, o que de fato significa a presença de dois estabilizadores em uma única carcaça. Ambos os estágios têm enrolamentos enrolados em um transformador comum. Com 12 interruptores, esses dois estágios permitem ajustar a tensão de saída em 36 níveis, o que garante sua alta precisão.
Esses dispositivos fornecem energia principalmente para dispositivos de baixa tensão. Tal circuito estabilizador de corrente e tensão se distingue por seu design simples, base de elementos acessível, possibilidade de ajustes suaves não apenas da tensão de saída, mas também da corrente na qual a proteção é acionada.
A base do circuito é um estabilizador paralelo ou diodo zener ajustável, bem como com alto poder. O chamado resistor de medição monitora a corrente consumida pela carga.
Às vezes, na saída do estabilizador ocorre curto circuito ou a corrente de carga excede o valor ajustado. Nesse caso, a tensão cai no resistor R2 e o transistor VT2 se abre. Há também uma abertura simultânea do transistor VT3, desviando a fonte Voltagem de referência. Como resultado, o valor da tensão de saída é reduzido a quase zero e o transistor regulador é protegido contra sobrecorrente. Para definir o limite exato para operar a proteção de corrente, é usado um resistor de sintonia R3, que é conectado em paralelo com o resistor R2. A cor vermelha do LED1 indica o funcionamento da proteção e o LED2 verde indica a tensão de saída.
Após um circuito devidamente montado de poderosos estabilizadores de tensão, eles começam a funcionar imediatamente, você só precisa definir o valor de tensão de saída necessário. Após carregar o dispositivo, o reostato define a corrente na qual a proteção é acionada. Se a proteção deve operar com uma corrente menor, para isso é necessário aumentar o valor do resistor R2. Por exemplo, com R2 igual a 0,1 Ohm, a corrente mínima de proteção será de cerca de 8A. Se, pelo contrário, for necessário aumentar a corrente de carga, dois ou mais transistores devem ser conectados em paralelo, nos emissores dos quais existem resistores de equalização.
Com a ajuda de um estabilizador de relé, proteção confiável eletrodomésticos e outros dispositivos eletrônicos para os quais o nível de tensão padrão é 220V. Este estabilizador de tensão é de 220V, cujo circuito é conhecido por todos. É amplamente popular devido à simplicidade de seu design.
Para operar adequadamente este dispositivo, é necessário estudar sua estrutura e princípio de funcionamento. Cada estabilizador de relé é composto por um transformador automático e um circuito eletrônico que controla seu funcionamento. Além disso, há um relé colocado em uma caixa confiável. Este dispositivo pertence à categoria de booster, ou seja, só adiciona corrente em caso de baixa tensão.
A adição do número necessário de volts é realizada conectando o enrolamento do transformador. Normalmente 4 enrolamentos são usados para operação. Em caso de corrente muito alta na rede elétrica, o transformador reduz automaticamente a tensão para o valor desejado. O design pode ser complementado com outros elementos, como um display.
Assim, o regulador de tensão do relé tem um princípio de funcionamento muito simples. corrente medida circuito eletronico, depois de obter os resultados, ela é comparada com a corrente de saída. A diferença de tensão resultante é ajustada independentemente selecionando o enrolamento necessário. Em seguida, o relé é conectado e a tensão atinge o nível necessário.
A moderna rede de fornecimento de energia funciona de tal maneira que a tensão muda com muita frequência. Claro, a mudança na corrente é aceitável, mas em qualquer caso, não deve ser superior a dez por cento dos 220 volts nominais.
Essa taxa de desvio deve ser observada tanto na direção de diminuição quanto na direção de aumento da tensão. No entanto, esse estado da rede de fornecimento de energia é muito raro, pois a corrente nela é caracterizada por grandes mudanças.
Tais mudanças realmente não “gostam” de aparelhos elétricos, que podem perder não apenas suas capacidades de design, mas também podem falhar. Para eliminar um cenário tão negativo, as pessoas usam vários estabilizadores.
Hoje o mercado oferece muito vários modelos, a maioria dos quais custa muito dinheiro. A outra parte não pode se gabar de operação confiável.
E o que fazer então se não houver desejo de pagar a mais ou comprar um produto de baixa qualidade? Nesta situação, você pode fazer um estabilizador de tensão com suas próprias mãos.
Claro que você pode fazer tipos diferentes dispositivos de estabilização. Um dos mais eficazes é o triac. Na verdade, sua montagem será discutida neste artigo.
Este dispositivo de estabilização não será sensível à frequência da tensão fornecida pela rede comum. A equalização de corrente será realizada desde que a entrada seja superior a 130 e inferior a 270 volts.
Os aparelhos conectados receberão uma corrente superior a 205 e inferior a 230 volts. Será possível conectar aparelhos elétricos a este dispositivo de estabilização, cuja potência total pode ser igual a seis quilowatts.
O dispositivo de estabilização mudará a carga em 10 milissegundos.
O esquema geral deste dispositivo de estabilização é mostrado na figura:
Arroz. 1. A estrutura do dispositivo de estabilização.
Como funciona nosso estabilizador de tensão de rede, o que é fácil de fazer com suas próprias mãos?
Depois que a energia é ligada, o capacitor C1 está em um estado descarregado, o transistor VT2 está aberto e o VT2 está fechado. Também fechado está o transistor VT3. É através dele que a corrente será fornecida a cada optoacoplador de LED e triac.
Como este transistor está desligado, os LEDs estão desligados, cada triac está desligado e a carga está desligada. Neste momento, a corrente elétrica passa pelo resistor R1 e entra em C1. Em seguida, este capacitor é carregado.
O intervalo de atraso dura apenas três segundos. Durante esse tempo, todos os processos transitórios são realizados e, após o término, é acionado o gatilho Schmitt, que é baseado nos transistores VT1 e VT2.
A tensão que sai do terceiro enrolamento T1 é retificada pelo diodo VD2 e pelo capacitor C2. Além disso, a corrente passa pelo divisor R13 ... 14. A partir de R14, uma tensão cujo nível é proporcional ao número de volts na rede entra em cada entrada não inversora dos comparadores.
O número de comparadores é oito e todos estão nos chips DA2 e DA3. Ao mesmo tempo, uma corrente exemplar constante entra na entrada inversora de cada comparador. É servido por divisores de resistores R15...23.
Depois disso, entra em ação o controlador, que processa o sinal na entrada de cada comparador.
Quando o número de volts de entrada é inferior a 130, as saídas de cada comparador são bloqueadas para um nível lógico baixo. Neste momento, o transistor VT4 está no estado aberto e o primeiro LED está piscando.
Relata que a rede é caracterizada por um nível de tensão muito baixo. Isso significa que um regulador de tensão ajustável faça você mesmo não pode cumprir sua função.
Cada um de seus triacs está fechado e a carga está no estado desligado.
Quando o número de volts de entrada flutua de 130 a 150, os sinais 1 e A são caracterizados por um alto valor do nível lógico. Este nível de todos os outros sinais é baixo. Nesta situação, o transistor VT5 abre e o segundo LED acende.
Optosimistor U1.2 e triac VS2 são abertos. É por este último que a carga passará. Em seguida, ele entrará no terminal superior do enrolamento do transformador automático T2.
Se o número de volts de entrada estiver na faixa de 150-170 volts, os sinais 2, 1 e B são caracterizados por um alto valor do nível lógico. Este nível de todos os outros sinais é baixo.
Com este número de entrada de volts, o transistor VT6 abre, o terceiro LED acende. Neste momento, o segundo triac (VS2) abre e a corrente é transferida para aquele terminal do enrolamento T2, que é o segundo a partir do topo.
Um regulador de tensão de fabricação própria que pode fornecer 220 V comutará as conexões aos enrolamentos do segundo transformador, desde que o nível de tensão de entrada atinja 190, 210, 230 e 250 volts.
Para a produção de tal estabilizador, você precisa levar placa de circuito impresso, que tem dimensões de 115x90 milímetros. O principal elemento do qual deve ser feito deve ser a fibra de vidro de um lado. A colocação dos elementos no tabuleiro é dada abaixo.
Arroz. 2. Disposição dos elementos no quadro.
Essa placa pode ser facilmente impressa em uma impressora a laser. Em seguida, use um ferro. Frequentemente, o Sprint Loyout 4.0 é usado para criar arquivos de impressão que armazenam os layouts de tais placas. É com a ajuda dele que é conveniente fabricar placas de circuito impresso.
Quanto aos transformadores T1 e T2, eles podem ser feitos manualmente.
Para a fabricação de T1, cuja potência será projetada para três quilowatts, é necessário preparar um circuito magnético, cuja área da seção transversal deve ser de 1,87 metros quadrados. centímetros, bem como três fios PEV-2.
O primeiro deve ter um diâmetro de 0,064 milímetros. Com ele, o primeiro enrolamento é criado. O número de suas voltas deve ser 8669.
Os outros dois fios são usados para criar os outros dois enrolamentos. Esses fios devem ter o mesmo diâmetro, ou seja, 0,185 milímetros. O número de voltas em cada enrolamento deve ser 522.
Conselho útil: Você também pode levar dois transformadores prontos TPK-2-2x12V, que devem ser conectados em série.
Diagrama de conexão abaixo:
Arroz. 3. Conexão de dois transformadores TPK-2-2x12V.
Para criar um transformador T2 com potência de 6 quilowatts, é usado um circuito magnético toroidal. O enrolamento é feito usando um fio PEV-2. O número de voltas é 455.
Neste transformador, você precisa fazer sete torneiras. Os três primeiros ramos são enrolados com um fio, que tem um diâmetro de três milímetros. Pneus são usados para criar os outros quatro. Sua seção transversal deve ser de 18 milímetros quadrados. Devido à seção transversal deste tamanho, o T2 não aquece.
As ramificações são feitas nas curvas 398, 348, 305, 266, 232 e 203. A contagem das voltas começa a partir do tap mais baixo. Neste caso, a corrente da rede deve passar pelo tap da 266ª volta.
Quanto aos outros elementos do estabilizador, que são montados à mão e fornecerão tensão constante, é melhor comprá-los em uma loja.
Então, você precisa fazer uma compra:
Dica útil: Os sete optoacopladores triac MOC3041 podem substituir o MOC3061. O estabilizador KR1158EN6A pode ser facilmente substituído pelo KR1158EN6B. O comparador K1401CA1 é um excelente análogo do LM339N. KTS407A também pode ser usado como diodos.
O chip KR1158EN6A deve ser montado em um dissipador de calor. Para criá-lo, pegue uma placa de alumínio, cuja área deve exceder 15 centímetros quadrados.
Triacs também deve ser instalado no dissipador de calor. Para todos os sete triacs, pode ser usado um dissipador de calor, que deve ter uma superfície de resfriamento. Sua área deve ser superior a 1.600 centímetros quadrados.
Nosso estabilizador de tensão CA faça você mesmo também deve ser equipado com um microcircuito KR1554LP5, que atuará como um microcontrolador.
Foi observado acima que o dispositivo assume a presença de nove LEDs. No diagrama acima, eles estão dispostos de tal forma que podem cair nos orifícios correspondentes no painel frontal do próprio dispositivo.
Conselho útil: se o desenho da caixa não permitir montá-los como mostrado no diagrama, eles também podem ser colocados no lado em que os condutores impressos estão localizados.
Os LEDs devem estar piscando.
Conselho útil: você pode pegar esses LEDs que não piscam. Eles devem dar uma cor vermelha de maior brilho. Para fazer isso, você pode levar L1543SRC-E ou AL307KM.
Claro, é possível montar dispositivos de estabilização mais simples, que terão características próprias.
Se falamos sobre as vantagens dos dispositivos de estabilização do tipo faça você mesmo, a principal delas é o menor custo. Como observado acima, os fabricantes estão pedindo preços bastante altos. Construir o seu é mais barato.
Outra vantagem é a possibilidade de auto-reparo leve de um estabilizador de tensão, feito à mão. Isso significa que todos que montaram esse dispositivo entendem sua estrutura e entendem o princípio de operação.
Em caso de falha de qualquer elemento, o desenvolvedor pode facilmente encontrar o componente quebrado e substituí-lo. A fácil substituição também se deve ao fato de que quase todos os elementos foram comprados anteriormente em uma loja e são fáceis de encontrar em muitas outras.
As desvantagens incluem o baixo nível de confiabilidade de tais estabilizadores. Existem muitos equipamentos especiais e de medição nas empresas, o que possibilita o desenvolvimento de modelos de dispositivos de estabilização de alta qualidade.
Além disso, as empresas têm uma vasta experiência na criação de vários modelos e os erros cometidos anteriormente são corrigidos de forma inequívoca. Isso afeta tanto a qualidade quanto a confiabilidade dos dispositivos de estabilização de fábrica.
A desvantagem é que é difícil de configurar.
O vídeo abaixo mostra como montar um regulador de tensão estável, por exemplo, para controlar lâmpadas incandescentes e LEDs.
