Потужний стабілізатор змінної напруги власноруч схема. Схема стабілізатора електрична. Переваги та недоліки перед фабричними

Відмінність напруги, що подається від еталонних 220 В може бути обумовлена ​​як якістю трансформаторів і проводів, так і віддаленістю споживача від розподільного пристрою. Також одним з важливих факторів, що впливають на стабільність напруги, є фізичне зношування, і перевантаження ліній електропередач. Все це призводить до просідання та стрибків вольтажу, що негативно позначається на всіх без винятку електроприладах.

Стабілізатори напруги на 220 В вирішують цю проблему. Схема подібних пристроїв дозволяє згладжувати стрибки в мережі і отримувати на виході стабільні 220 Вольт з невеликою допустимою похибкою. При цьому не обов'язково купувати такий апарат – за бажання та мінімальних знань схемотехніки його можна зібрати своїми руками в домашніх умовах.

Різновиди стабілізаторів

Всі промислові зразки такого обладнання можна розділити на великі групи:

• електромеханічні;
• імпульсні.

Електромеханічні

Робота електромеханічних пристроїв заснована на сервоприводі, який здатний змінювати кількість витків обмотки (а значить - і напруга, що виходить) переміщенням струмопровідного повзунка по реостату. Такі апарати дешевші від інших моделей, і мають дуже хороші показники стабілізації. Однак вони частіше ламаються через наявність безлічі механічних деталей.

Але найголовніший їхній мінус – швидкість спрацьовування. Через те, що привід переміщає токоснімач не миттєво, затримка стабілізації може становити до 0.1 секунди, що багато для приладів, чутливих до перепадів. Іншими словами, такий стабілізатор може просто не встигнути захистити сучасну електроніку. До того ж, зважаючи на наявність механічних частин, відтворити такий прилад будинку – нетривіальне завдання.

Імпульсні

Імпульсними називають стабілізатори, робота яких ґрунтується на принципі накопичення струму, та видачі його споживачеві уривками – імпульсами. Ці тимчасові проміжки дозволяють системі накопичити потрібний струм, і після видати стабілізоване харчування. До таких апаратів відносять і прилади, робота яких ґрунтується на симісторах та тиристорах.

Подібні пристрої дорожчі за свої електромеханічні аналоги, але й значно надійніші – немає частин, що труться і рухаються, а значить, і ламатися, по суті, нічому. Щоправда, показники стабілізації у них гірші – вони здатні лише на пропорційне підвищення або зниження вхідних показників. Проте швидкість спрацьовування – до 20 мілісекунд, а цього достатньо, щоб убезпечити навіть найчутливіші домашні електроприлади. До того ж – такий апарат можна зібрати своїми руками, володіючи необхідною вправністю та елементною базою.

Крім поділу за принципом стабілізації, існує поділ на одно- та трифазні пристрої. Але через те, що вдома зазвичай використовується однофазне харчування, трифазні апарати ми не беремо до уваги.

Схема стабілізатора напруги на 220 В

У схемі, яку ми розглянемо як приклад створення стабілізатора своїми руками, використовуються сімістори. Завдяки добре підібраній елементній базі, цей прилад зможе забезпечувати стабільні показники при подачі на нього від 130 до 270 В і витримуватиме підключення до нього навантаження до 6 кВт. Але найголовніше – швидкість спрацьовування – близько 10 мс! Ось сама схема майбутнього стабілізатора напруги на 220 В:

Не дивлячись на складність схеми стабілізатора напруги на 220 В, що здається, у виробництві подібного приладу своїми руками проблем виникнути не повинно, якщо ви володієте хоча б початковими знаннями в електриці. Отже, список комплектуючих, необхідних для успішного збирання:

• Блок живлення;
• Випрямляч (коригуючий амплітуду напруги);
• Контролер та компаратор;
• Підсилювальний каскад;
• Влаштування затримки включення навантаження;
• Автоматичний трансформатор;
• Ключі;
• Вимикач із функцією запобіжника.

Також будуть необхідні дроти для з'єднання елементів та намотування трансформаторів, друкована плата для складання схеми, а з інструментів – паяльник, припій та пінцет.

Процес виготовлення стабілізатора на 220 В своїми руками

Для початку потрібно взяти відповідний за розмірами (приблизно 120х90 мм) шматок фольгованого текстоліту для виготовлення друкованої плати. Саму схему можна перенести на площину за допомогою праски та роздрукованої на папері принципової схеми:

Отримавши необхідну архітектуру, можна приступати до намотування трансформаторів (можна купити готові ТПК-2-2, на 12В і з'єднати їх послідовно, але можна виготовити самостійно). Для намотування кожного трансу потрібно магнітопровід перетином 1.87 см 2 і три дроти. Перша обмотка – 8669 витків дроту перетином 0.064 мм. Дві інші обмотки виконуються вже проводом із площею перерізу 0.185 мм, і кожна з них міститиме по 522 витки.

Другий трансформатор відрізняється - він збирається на тороїдальному магнітопроводі, але кількість витків вже буде 455. Другий трансформаторний блок повинен містити 7 відводів, і якщо для перших трьох достатньо дроту 3мм 2 , то для інших необхідно застосовувати шину з площею перерізу не менше 18 мм 2 . Це дозволить уникнути нагрівання при роботі пристрою та підвищить загальну безпеку.

Після складання трансформаторів, їх необхідно з'єднати послідовно згідно зі схемою, наведеною нижче:

Інші комплектуючі для складання потрібно купувати. Придбавши все необхідне, можна приступати до збирання приладу відповідно до принципової електричної схеми. Важливо пам'ятати, що мікросхема контролера і симістори необхідно монтувати на охолодному радіаторі із застосуванням термопровідної пасти або клею.

Зібравши всі елементи докупи, ви отримаєте надійний і якісний прилад з характеристиками, які задовольнять усі побутові потреби звичайного житлового будинку.

Якщо ж така схема вам складна - краще вибрати інший варіант саморобного стабілізатора, наприклад - релейний тип. Схема такого стабілізатора на 220 В не така складна, як у симісторного варіанта, і її зазвичай наводять як приклад у всіх журналах для радіоаматорів:

Схема проста, і містить у собі 3 блоки стабілізації, з різним порогом напруги. Кожен із них складається зі стабілітрону та резисторів. Крім блоків, у схемі є два транзисторного ключа, що управляють електромагнітними реле. Завдяки простоті та відносній надійності, такий прилад стане відмінною альтернативою складнішим пристроям.

Плюси та мінуси саморобного стабілізатора

Серед позитивних моментів такого апарату слід зазначити:

• Досить високі показники стабілізації, достатні для побутових потреб;
• Низька ціна, порівняно з фабричними пристроями;
• Доступність самостійного ремонту.

Однак крім переваг, такий стабілізатор матиме й низку недоліків:

• Складання своїми руками поступається за якістю фабричною (паяння, намотування трансформаторів і т.д.);
• Складне та копітке налаштування готового приладу;
• Відсутність можливості отримати точні дані стабілізації через відсутність спеціального обладнання.

У висновку хотілося б сказати, що за відсутності хоча б початкових навичок у схемотехніці та досвіду паяння радіодеталей, братися за складання такого пристрою не варто, оскільки це відповідальний і важливий вузол в електромережі будинку, від якого залежить збереження всіх електроприладів.

Основні дані щодо конструкції стабілізатора напруги є в цьому відео:

Перепади напруги негативно впливають на будь-яку побутову техніку. Особливо це стосується високоточної електроніки, що регулює роботу опалювальних приладів.

Для того щоб вирівняти струм у домашніх умовах використовують стабілізатор напруги. У найпростішому варіанті він працює за принципом реостату, підвищуючи та знижуючи опір залежно від сили струму. Але є й сучасніші прилади, які повною мірою захищають техніку від стрибків напруги. Про те, як їх зробити та поговоримо.

Стабілізатор напруги та принцип його дії

Для більш детального розуміння роботи приладу розглянемо складові електричного струму:

• сила струму,
• напруга,
• частота.

Сила струму – кількість заряду, який пройшов через провідник за певний проміжок часу. Напруга, якщо пояснювати дуже просто, еквівалентна поняттю роботи, яке здійснює електричне поле. Частота - це швидкість, з якою потік електронів змінює свій напрямок. Ця величина характерна виключно для змінного струму, Що циркулює в електромережі. Більшість побутових приладіврозраховано на напругу 220 Вольт, при цьому сила струму повинна бути 5 Ампер, а частота 50 Герц.

Найчастіше побутова техніка має допустиму вилку по кожному з властивостей, але будь-яка захист розрахована те що, що умови роботи приладів тривалий час будуть незмінними. У нашій мережі коливання струму відбуваються майже завжди. Амплітуда становить до 2 А за силою струму та до 40-50 В, за напругою. Частота струму також відмінна від 50 Гц і становить від 40 Гц до 60 Гц.

Ця проблема пов'язана з багатьма факторами, але головний серед них — віддаленість кінцевого споживача від джерела електрики. В результаті досить тривалого транспортування та багаторазової трансформації, струм втрачає стабільність. Даний дефект електромереж є не тільки у нас, але і в будь-яких інших країнах, які користуються електрикою. Тому було придумано спеціальний прилад, що дозволяє стабілізувати вихідний струм.

Види стабілізаторів напруги

Так як струм - це спрямований рух частинок, для його регулювання використовуються:

• механічний метод,
• імпульсний метод.

Механічний заснований на законі Ома. Такий стабілізатор називається лінійним. Він складається із двох колін, з'єднаних між собою реостатом. Напруга подається на одне коліно, проходить по реостату і потрапляє на друге коліно, з якого вже лунає далі. Переваги даного методу у тому, що він дозволяє досить точно встановити параметри вихідного струму. Залежно від призначення, лінійний стабілізатормодернізують додатковими запчастинами. Варто зазначити, що прилад ефективно справляється зі своїм завданням лише в тому випадку, якщо різниця між вхідним та вихідним струмом невелика. В іншому випадку стабілізатор матиме низький ККД. Але навіть цього достатньо, щоб захистити побутову техніку та убезпечити себе від короткого замиканняу разі перенавантаження мережі.

Імпульсний стабілізатор напруги ґрунтується на принципі амплітудної модуляції струму. Схема стабілізатора напруги влаштована таким чином, що в ланцюзі є вимикач, який автоматично розриває ланцюг через рівні проміжки часу. Це дозволяє подавати струм частинами та рівномірно накопичувати його в конденсаторі. Після того, як він зарядиться, вирівняний струм подається на прилади. Недолік цього в тому, що він дозволяє задати певну величину. Тим не менш, досить часто зустрічаються імпульсні стабілізатори, що підвищують-знижують, які оптимально підходять для побутового використання. Вони вирівнюють струм у межах трохи нижче або трохи вище за норму. В обох випадках усі параметри струму не виходять за допустиму вилку.

Важливо і поділ приладів на:

• стабілізатор напруги однофазний,
• стабілізатор трифазний напруги.

Після перерозподілу в трансформаторі, виходить трифазна лінія, вона зазвичай йде до розподільчого щитка на окремий будинок. Далі від щитка у квартиру йдуть вже стандартні фаза та нуль. Таким чином більшість побутових приладів розраховано саме на однофазну мережу. Тому у типових квартирах доцільно використовувати однофазний стабілізатор. До того ж, коштує він у 10 разів дешевше за трифазний, навіть якщо зібрати його своїми руками.

Стабілізатори напруги для дачі можуть бути трифазними. Особливо актуально це для потужних насосів, культиваторів та важкої будівельної техніки. У такому разі необхідно зробити стабілізатор, який розрахований на трансформацію струму під конкретний прилад. Насправді зробити це досить складно. Тому найпростіше взяти його в оренду. Використання зазначених вище приладів носить тимчасовий характер, тому сенсу витрачати час та гроші на трифазний стабілізаторнапруги немає.

Основні елементи стабілізатора напруги

Для того, щоб зібрати простий вирівнювач струму, не знадобиться ні особливих навичок, ні специфічних деталей. Стабілізатори напруги для будинку складаються з:

• трансформатора,
• конденсаторів,
• резисторів,
• діодів,
• дроти для з'єднання мікросхеми.

Ідеально, якщо є старий зварювальний апарат. Переробити його в стабілізатор напруги дуже легко, до того ж не потрібно купувати додаткові запчастини і конструювати корпус для мікросхем. Цьому питанню присвячено відео наприкінці статті. Але непотрібне зварювання – це велика рідкість, тому розглянемо процедуру створення стабілізатора напруги з нуля. Так як імпульсний стабілізатор не дозволяє провести точне налаштування параметрів, будемо розглядати лінійний стабілізатор напруги.

Виготовлення саморобного стабілізатора напруги

Його основа – це трансформатор. Насправді трансформатори набагато менше, ніж масивні будки для вирівнювання високої напруги, що надходить з електростанції. Вони є дві котушки, що утворюють індуктивний електромагнітний зв'язок. Простіше кажучи, струм подається на одну котушку, заряджає її, потім виникає електромагнітне поле, яке заряджає другу котушку, з якою струм йде далі. Цей взаємозв'язок виражений формулою:

• U 1 - напруга на первинній обмотці,
• U 2 - напруга на вторинній обмотці,
• N 1 – число витків на первинній обмотці,
• N 2 – число витків на вторинній обмотці,
• I 1 – сила струму на первинній обмотці,
• I 2 – сила струму на вторинній обмотці.

Формула не ідеальна, оскільки дозволяє або знижувати напругу, або її підвищувати. У 90% випадків до споживача доходить струм з низькою напругою. Тому має сенс відразу ж зробити трансформатор, що підвищує. Індуктивні котушки до нього продаються в магазинах електротехніки або на будь-якому блошиному ринку. Важливо відзначити, що кількість витків має бути не менше 2000 тисяч, оскільки інакше трансформатор дуже сильно грітиметься і незабаром згорить. Для того щоб вибрати потужність трансформатора, необхідно заміряти напругу в мережі. Для розрахунків візьмемо значення 196 В. Формула набуває такого вигляду:

Як видно з формули, сила напруги на виході буде 220х4/196 = 4,4 А. Більшість електроприладів допускає вилку в 1 А. Тому отримана величина є достатньою для нормальної роботи техніки.

Стабілізатор напруги, енергія у якому збільшується на задану величину готовий. Але, якщо в мережі відбудеться стрибок потужності, то формула прийме такі значення:

Це спричинить поломку більшості електроприладів.

Для усунення цього дефекту скористаємося законом Ома:

• U-напруга,
• I - сила струму,
• R-опір.

264 = 4,47 хR, R = 264/4,47 = 60. Ця формула свідчить, що у ідеалі опір всіх елементів у системі становитиме 60 Ом. Якщо знизити опір, то напруга зменшиться:

220 = 4,47 хR, R = 220 / 4,47 = 50.

Для зміни опору мережі використовується прилад під назвою реостат. Звичайно, регулювати його вручну досить незручно. Тому знадобиться мікросхема-стабілізатор напруги, на якій буде відзначений шлях проходження електричного струму після виходу з трансформатора.

Найпростіший спосіб – це вивести струм із трансформатора на конденсатор. Бажано використовувати 12-16 конденсаторів однакової ємності. Це дозволить накопичити струм і зробити його одноріднішим. Далі всі конденсатори приєднуються до реостату. Сила струму в мережі після трансформатора буде в межах 4,5-5 А, а бажана напруга повинна становити 220 В. Отже, маємо формулу R=220/4,75=46. При усереднених показниках опір має становити 46 Ом.

Для досягнення плавнішого вирівнювання, бажано встановити кілька паралельних реостатів. Таким чином, з'єднуючись в один потік після конденсаторів, ланцюг необхідно розподілити на 4,6,8 окремих гілок, підключених до реостатів. При цьому слід використовувати формулу R/число реостатів. Якщо робити ланцюг із 6 реостатів, то згідно з наданими даними, кожен з них повинен мати опір у 8 Ом.

Після проходження реостатів ланцюг знову збирається в один потік і виводиться на діод. Діод підключається до звичайної розетки.

Всі зазначені маніпуляції відносяться до дроту, на якому знаходиться фаза, нуль просто пропускаємо безпосередньо до розетки.

Зазначений з реостатами спосіб є досить архаїчним. Набагато ефективніше використовувати замість них звичайний пристрій захисного відключення. Струм від трансформатора подається на ПЗВ, нуль також підключається до ПЗВ. Далі від нього йде вихід безпосередньо до розетки.

У тому випадку, якщо напруга або сила струму зростуть через стрибок напруги, ПЗВ розімкне ланцюг, і побутова техніка не постраждає. В інший час трансформатор якісно вирівнюватиме струм.

При підвищеній напрузі знадобиться понижувальний трансформатор. Збирається він за аналогією, за тим винятком, що обмотка на другій котушці має бути зроблена з товстішого дроту, інакше трансформатор згорить.

Найбільш ефективно зібрати обидва трансформатори. Тим більше, що є конструкції знижувально-підвищуючого типу. У першому випадку знадобиться ручне перемикання дроту, у другому процес піддається автоматизації. Як видно, зробити стабілізатор напруги не складно, але робота з електрикою передбачає граничний рівень обережності.

Поради щодо роботи з саморобним стабілізатором напруги

Важливо: описана схема ідеально підходить для постійних умов, але в електромережі досить часто трапляються перебої та стрибки, як вгору, так і вниз.

Тому при складанні стабілізатора напруги рекомендуємо відштовхуватися від параметрів конкретної техніки, тобто:

• продумати розведення по квартирі,
• якщо ремонту не передбачається, встановити подовжувачі під певні групи електроприладів зі схожими параметрами,
• підключити кожну групу до окремого стабілізатора.

Будь-яка побутова техніка або на тильній стороні або в паспорті містить відомості про вимоги до електроживлення. Відштовхуючись від конкретних цифр, значно простіше створити ефективний стабілізатор, оскільки немає необхідності підлаштовуватися під мережу. Ще один корисний гаджет – це електронний вольтметр. Бажано підключити його до схеми стабілізатора для візуального контролю за його роботою.

Для корпусу підійде будь-який матеріал, крім дерева. Досить часто саморобні стабілізатори поміщають у пластикові контейнери для їжі.

Сучасне життя пов'язане з постійним використанням різної техніки, а деякі сфери просто немислимі без неї. Звичайно, кожна людина бажає, щоб термін служби таких приладів був максимальним, деякі з цією метою купують лише продукцію відомих брендів для більшої надійності. Однак не завжди висока вартість гарантує безпеку в критичних експлуатаційних умовах. До таких відносяться різкі перепади напруги мережі. Особливо це стосується тієї категорії побутової техніки, яка має на увазі постійне мережне підключення, наприклад, холодильник.

Для того, щоб убезпечити себе від неприємних наслідків подібних стрибків напруги, можна обзавестися спеціальним. технічним пристроєм, що стабілізує вихідний струм. Для регулювання напруги використовується два методи:

1. Механічний. Для цього способу використовується лінійний стабілізатор, що складається з 2-х колін та реостату, що з'єднує їх. Напруга надходить на перше коліно та через реостат передається другому, яке роздає потік далі. Даний метод ефективний в умовах невеликої різниці вхідного та вихідного струму, в інших випадках ККД знижується.

2. Імпульсний. У конструкцію стабілізатора входить вимикач, що періодично розриває ланцюг на певний час. Це дозволяє подавати струм порційно і накопичувати його рівномірно в конденсаторі. Після повного заряджання конденсатора до приладів подається вирівняний потік без стрибків.

Основним недоліком цього способу є неможливість задати конкретну величину параметра. Тому, якщо ви вирішили зібрати стабілізатор напруги 220В своїми руками, потрібно орієнтуватися на механічний метод. Для створення простого лінійного однофазного вирівнювача струму знадобляться:

• Трансформатор;
• Конденсатори;
• Резистори;
• Діод;
• Проводи, якими з'єднуватимуться мікросхеми.

Трансформатор є пару котушок, які утворюють індуктивну електромагнітну зв'язок, тобто. потрапляючи на первинну обмотку, струм її заряджає, а електромагнітне поле, що виникає, заряджає іншу котушку. Такий взаємозв'язок напруги (U), сили струму (I) та числа витків (N) на обох обмотках виражається формулою:

I2/I1 = N2/N1 = U2/U1

Самі індуктивні котушки можна знайти у кожному магазині електротехніки. Кількість витків на першій не повинна бути нижче 2000. Вимірявши напругу в мережі, можна розрахувати необхідна кількістьвитків на вторинній обмотці. Наприклад, фактична напруга 198, тоді друга котушка повинна мати х/2000 = 220/198 = 2223 витка. За таким же принципом визначається сила струму, що виробляється. За цією схемою при різкому збільшенні потужності на вході напруга пропорційно збільшиться і на виході. Тому для регулювання подібних ситуацій необхідний реостат, що змінює опір мережі. Шлях, яким слідує струм після трансформатора, відзначається на мікросхемі-стабілізаторі.

З трансформатора струм виводиться на конденсатори однакової ємності для накопичення та вирівнювання потоку, їх потрібно приблизно 16 штук. Далі конденсатори необхідно приєднати до реостату. Його опір при напрузі 220 В та силі струму 4,75 А (середнє значення діапазону 4,5-5 А) після трансформатора має бути 46 Ом. Для максимально плавного вирівнювання напруги можна встановити кілька реостатів, розподіляючи опір кожен порівну. Після того, як ланцюг пройде реостати, він знову з'єднується в єдиний потік і йде на діод, який підключається безпосередньо до розетки.

Дані операції застосовуються до дроту з фазою, нуль безпосередньо пропускається до розетки. Подібні стабілізатори найкраще підходять до постійних умов напруги та збираються, керуючись параметрами конкретного приладу, що значно підвищує ефективність пристрою.

Електрична мережа в багатьох наших будинках не може похвалитися високою якістю, особливо це актуально для сільської місцевості, яка віддалена від міста. Тому нерідко відбуваються перепади напруги. Місцеві виробники електричних приладіввраховують цю обставину та передбачають запас міцності. Але багато людей користуються переважно закордонною технікою, для якої такі стрибки згубні. У зв'язку з чим потрібно скористатися особливими пристроями. І не обов'язково їх купувати в магазинах, можна виготовити стабілізатор напруги 220В своїми руками за схемою. Завдання це не зовсім складне, якщо робити все за інструкцією.

Тільки перед збиранням необхідно ознайомитися з існуючими видамиподібних пристроїв і дізнатися, який їхній принцип дії.

Вимушена міра

В ідеалі електромережа може працювати ефективно при незначних перепадах напруги - не більше 10%, як більшу, так і меншу сторону від номіналу 220В. Однак, як показують реальні умови експлуатації, ці зміни часом досить значні. А це вже загрожує виходом із ладу підключених приладів.

І щоб уникнути таких неприємностей, створено такий пристрій, як стабілізатор напруги. І якщо струм вийде за межі допустимого значення, пристрій автоматично знеструмить підключені електроприлади.

Чим ще може бути викликана необхідність такого пристрою і чому деякі люди замислюються над виготовленням саморобного стабілізатора напруги 220В за схемою? Наявність такого помічника виправдана через такі можливості:

• Побутова техніка гарантовано працюватиме тривалий час.
• Моніторинг напруги електромережі
• Заданий рівень напруги автоматично підтримується.
• Перепади струму не позначаються на електроприладах.

Якщо в місці проживання такі електричні «аномалії» трапляються часто, варто подумати над придбанням хорошого стабілізатора. У крайньому разі зібрати його самостійно.

Різновиди стабілізаторів

Головна складова будь-якого такого оберігального електричного пристрою – це його автотрансформатор регульованого типу. В даний час багатьма виробниками випускається кілька видів приладів, у яких реалізовано свою технологію стабілізації напруги. До таких відносяться дві основні схеми стабілізатора напруги 220В для дому:

• Електромеханічні.
• Електронні.

Існують ще й ферорезонансні аналоги, які в побуті практично не використовуються, але про них буде сказано трохи пізніше. Тепер варто перейти до опису існуючих моделей.

Електромеханічні (сервопривідні) пристрої

Регулювання напруги електромережі здійснюється за допомогою повзунка, що пересувається по обмотці. Одночасно з цим задіюється різна кількість витків. Всі ми навчалися в школі, а деякі, можливо, мали справу з реостатом на уроках фізики.

За таким аналогічним принципом працює напруга. Тільки переміщення повзунка здійснюється не вручну, а за допомогою електродвигуна, який називається сервоприводом. Знати влаштування цих приладів просто необхідно, якщо є бажання виготовити стабілізатор напруги 220В своїми руками за схемою.

Електромеханічні пристрої відрізняються високою надійністю і забезпечують плавне регулювання напруги. Характерні переваги:

• Стабілізатори працюють під будь-яким навантаженням.
• Ресурс значно більше, ніж в інших аналогів.
• Доступна вартість (наполовину нижча, ніж у електронних приладів)

На жаль, при всіх перевагах присутні й недоліки:

• Через механічний пристрій затримка спрацьовування дуже помітна.
• У таких приладах застосовуються вугільні контакти, які схильні до природного зносу з часом.
• Присутність шуму під час роботи, хоч і його практично не чути.
• Мінімальний робочий діапазон 140-260 В.

Варто зауважити, що на відміну від інверторного стабілізатора напруги 220В (своїми руками за схемою його можна виготовити всупереч складностям, що здаються), тут ще є трансформатор. А щодо принципу роботи, то аналіз напруги проводиться електронним блоком управління. Якщо він помітить значні відхилення від номінального значення, він посилає команду переміщення повзунка.

Струм регулюється шляхом підключення більшої кількості витків трансформатора. На той випадок, якщо прилад не встигає вчасно зреагувати на надмірне перевищення напруги, пристрій стабілізатора передбачено реле.

Електронні стабілізатори

Принцип дії електронних приладів влаштований трохи інакше. Тут в основі лежать кілька схем:

• тиристорна чи семисторна;
• релейна;
• інверторна.

Працюють такі пристрої безшумно, крім релейних стабілізаторів. Вони перемикання режимів здійснюється з допомогою силових реле, якими управляє електронний блок управління. Оскільки вони механічно роз'єднують контакти, під час експлуатації таких приладів іноді чути шум. Для когось може бути серйозним мінусом.

Тому найкращим виборомбуде придбання або виготовлення стабілізатора інверторного напруги 220В своїми руками, схему якого знайти нескладно.

Інші електронні аналоги мають спеціальні ключі тиристори та семистори і тому працюють вони у безшумному режимі. Також це дозволяє стабілізаторам спрацьовувати практично миттєво. Серед інших переваг можна виділити:

• відсутність нагріву;
• робочий діапазон становить 85-305 В (у релейних приладах він дорівнює 100-280);
• компактні габарити;
• низька вартість (знову-таки застосовно до релейних стабілізаторів).

Загальний недолік електронних пристроїв полягає у ступінчастій схемі регулювання напруги електромережі. До того ж тиристорні прилади мають найвищу вартість, але водночас і відрізняються досить тривалим терміном служби.

Інверторна технологія

Відмінною особливістю таких пристроїв є відсутність трансформатора конструкції приладу. Однак регулювання напруги здійснюється електронним способом, а тому він відноситься до попереднього типу, але є окремим класом.

Якщо є бажання виготовити саморобний стабілізатор напруги 220В, схему якого неважко дістати, краще вибрати саме інверторну технологію. Адже тут цікавим є сам принцип роботи. Інверторні стабілізатори оснащуються подвійними фільтрами, що дозволяє мінімізувати відхилення напруги від номінального значення в межах 0,5%. Що надходить у пристрій струм, перетворюється на постійна напруга, проходить через весь прилад, а перед виходом знову набуває попередньої форми.

Ферорезонансні аналоги

Принцип дії ферорезонансних стабілізаторів ґрунтується на ефекті магніторезонансу, що виникає в тій системі з дроселями та конденсаторами. У роботі вони трохи схожі на електромеханічні пристрої, тільки замість повзунка тут феромагнітний осердя, що переміщається щодо котушок.

Подібна система відрізняється високою надійністю, проте має великі розміри та видає багато шуму під час роботи. Також є серйозний недолік - функціонують такі прилади лише під навантаженням.

Якщо раніше така схема мережевого стабілізаторанапруги 220В користувалася популярністю, то тепер від неї краще відмовитись. До того ж, тут не виключені синусоїдальні спотворення. Тому для сучасних побутових електричних приладів такий варіант не підходить. Але якщо в господарстві є потужні електродвигуни, ручні інструменти, зварювальні апарати, такі стабілізатори ще застосовні.

Ферорезонансні стабілізатори були широко поширені в побуті 20 або 30 років тому. Тоді через них харчувалися старі телевізори, оскільки мали особливу конструкцію, яка не дозволяла безпечно використовувати електромережу безпосередньо. Існують сучасні моделі цих стабілізаторів, які позбавлені багатьох недоліків, але коштують дуже дорого.

Саморобний апарат

А яку можна реалізувати схему стабілізатора напруги 220В своїми руками? Найпростіший варіант стабілізатора складається з мінімальної кількостікомплектуючих:

• трансформатор;
• конденсатор;
• діоди;
• резистор;
• дроти (для з'єднання мікросхем).

Використовуючи найпростіші навички, зібрати пристрій не так складно, як здається. Але за наявності старого зварювального апарату все полегшується, оскільки він практично вже зібраний. Однак проблема в тому, що не у кожної людини знайдеться така зварювальний апарат, а тому краще знайти інший спосіб для саморобного пристрою.

З цієї причини розглянемо, як можна виготовити деякий аналог симісторного стабілізатора. Даний прилад буде розрахований на вхідний робочий діапазон 130-270 В, а на вихід подаватиметься від 205 до 230 В. Велика різниця вхідного струму це швидше плюс, а для вихідного - це вже мінус. Але для багатьох побутових приладів ця різниця допустима.

Що стосується потужності, то схема 220В, що своїми руками виготовляється, допускає підключення електроприладів до 6 кВт. Перемикання навантаження здійснюється протягом 10 мілісекунд.

Переваги саморобного пристрою

У стабілізатора, виготовленого самостійно, є своїм плюси та мінуси, про які неодмінно слід знати. Головні переваги:

• низька вартість;
• ремонтопридатність;
• самостійне проведення діагностики

Найбільш очевидна перевага полягає в невисокій собівартості. Усі деталі потрібно буде придбати окремо, а це все одно незрівнянно із готовими стабілізаторами.

У разі виходу з ладу якогось елемента набутого стабілізатора напруги навряд чи його можна замінити самому. У цьому випадку залишається лише викликати майстра додому або везти його до сервісного центру. Навіть якщо є певні знання в галузі електротехніки, знайти відповідну деталь не так просто. Зовсім інша річ, якщо прилад був виготовлений власноруч. Всі деталі вже знайомі і для покупки нової, достатньо навідатися до магазину.

Якщо хтось раніше вже збирав схему стабілізатора напруги 220В 10кВт своїми руками, значить, людина вже знається на багатьох тонкощах. Це означає, що виявити несправність не складе особливих труднощів.

Недоліки, які слід враховувати

Тепер торкнемося деяких мінусів. Хто і як би себе не нахвалював, він не зможе тягатися зі справжніми професіоналами по електричній частині. З цієї простої причини надійність саморобного стабілізатора поступатиметься фірмовим аналогам. Зумовлено це тим, що на виробництві використовуються високоточні контрольно-вимірювальні прилади, яких немає рядових споживачів.

Інший момент – ширший робочий діапазон напруги. Якщо в магазинного варіанта він становить від 215 до 220В, то в апарату, створеного в домашніх умовах, цей параметр буде перевищено в 2 або 5 разів. А це вже критично для величезної кількості сучасної побутової техніки.

Комплектуючі

Щоб зібрати за схемою електронний стабілізатор напруги 220В своїми руками, не обійтись без таких компонентів:

• блок живлення;
• випрямляча;
• компаратора;
• контролера;
• підсилювачів;
• світлодіодів;
• вузла затримки;
• автотрансформатора;
• оптронних ключів;
• вимикача-запобіжника.

Також потрібен буде паяльник та пінцет.

Особливості домашнього виробництва

Всі елементи будуть розміщуватись на друкованій платірозміром 115х90 мм. Для чого можна взяти фольгований склотекстоліт. Схему розташування всіх робочих компонентів можна роздрукувати на лазерному принтері, а потім перенести все, використовуючи праску. Сам приклад нижче.

Тепер можна переходити до виробництва трансформаторів. І тут не все так просто. Усього потрібно виготовити два елементи. Для першого потрібно взяти:

• магнітопровід з площею перерізу 187 мм 2;
• дроти ПЕВ-2 у кількості трьох штук.

Причому один із проводів має бути товщиною 0,064 мм, а інший – 0,185 мм. Для початку створюється первинна обмотка з кількістю витків - 8669. У наступних обмоток менших витків - 522.

Електрична схема стабілізатора напруги 220В передбачає наявність двох трансформаторів. Тому після збирання першого елемента варто переходити до виготовлення другого. А для цього вже потрібен тороїдальний магнітопровід. Обмотка тут також робиться з дроту ПЕВ-2, хіба що число витків дорівнюватиме 455. Крім того, від другого трансформатора повинні виходити сім відводів. Для перших трьох потрібен провід діаметром 3 мм, а решта 4 будуть із шин перетином 18 мм². Завдяки цьому трансформатор не нагріватиметься під час використання стабілізатора.

Завдання можна суттєво спростити, якщо взяти два вже готові елементи ТПК-2-2 12В і з'єднати їх послідовно. Всі інші деталі необхідно придбати в магазині.

Складальний процес

Складання стабілізатора починається з установки мікросхеми на тепловідведення. Це може бути алюмінієва пластина площею не менше 15 см 2 , на якій також слід розташувати симістори. Для ефективної роботистабілізатора не обійтися без мікроконтролера, для чого можна використовувати мікросхему КР1554ЛП5.

Звичайно, це не схема 220В, але для побутових потреб такого приладу цілком достатньо. На наступному етапі потрібно розмістити світлодіоди, причому брати потрібно миготливі. Однак можна використовувати й інші, наприклад, АЛ307КМ або L1543SRC-Е, які мають яскраве червоне свічення. Якщо з якоїсь причини не вдасться розташувати їх як вимагає схема, можна розмістити їх у будь-якому зручному місці.

Якщо хтось захоплювався подібними збірками раніше, то зібрати власний стабілізатор не складе величезної праці. Це не лише збагачення досвіду, а й суттєва економія, оскільки кілька тисяч карбованців залишаться недоторканими.

Необхідно правильно реалізувати схему підключення І тут є два способи:

1. Після лічильника – підходить, коли потрібно захистити всю електромережу квартири чи будинку. Безпосередньо на вихід від електролічильника ставиться автомат, а регулятор напруги підключається до його виведення. До самого стабілізатора при необхідності також можна підключити автоматичний вимикач.
2. Підключення до розетки - у цьому випадку під захистом виявляться лише ті прилади, які підключені до регулятора.

У процесі роботи прилад грітиметься, а тісний простір не забезпечить належне охолодження. В результаті стабілізатор швидко вийде з ладу. Оптимальний варіанту цьому випадку – відкритий майданчик.

Якщо це неможливо з різних причин, спеціально для приладу можна спорудити нішу. При цьому необхідно витримати не менше ніж 10 см від поверхні ніші до стінок стабілізатора. Після складання пристрою варто його перевірити та звернути увагу на наявність будь-яких сторонніх шумів.

Після того, як по 220В своїми руками успішно створено, не варто думати, що на цьому все закінчується. Необхідно щороку проводити профілактичні роботи, пов'язані з оглядом стабілізатора та перетяжкою контактів за потреби. Тільки так можна бути впевненим, що саморобний «продукт» працюватиме також ефективно, як і виробничі аналоги.

Як висновок

Без сумніву, самостійне виготовленнястабілізатора вимагає певних знань та навичок. Також потрібно розуміти, як саме працюють такі пристрої та знати деякі нюанси. Крім цього, потрібно придбати всі необхідні комплектуючі та виконати правильний монтаж.

Можливо, вся робота для когось видасться складною. Тому якщо немає впевненості у своїх силах, то краще піти в магазин не по деталі, а за самим приладом. До того ж на всі моделі передбачено певний гарантійний період.