Стабилизатор напряжения 220в своими руками схема

1. Принцип работы
2. Схема, комплектующие и инструменты
3. Монтаж

Изменение значений тока и напряжения в электросетях в сторону уменьшения или увеличения должно быть не более чем на 10 % от номинальных 220 В. Но в реальности скачки характеризуются большими изменениями, в связи с чем электроприборы, подключенные к сети напрямую, могут выходить из строя.

Избежать неприятностей поможет использование специального оборудования. Но поскольку оно стоит недешево, многие предпочитают собирать стабилизатор напряжения для дома своими руками. Насколько оправдан такой шаг и что потребуется для его реализации? Об этом и поговорим!

Стабилизатор напряжения 220В — принцип работы

Стабилизатор напряжения состоит из нескольких основных деталей:

1. Трансформатора.
2. Конденсаторов.
3. Резисторов.
4. Кабеля для соединения элементов и подключения устройства.

Принцип действия самого простого стабилизатора основан на работе реостата. Он повышает или понижает сопротивление в зависимости от силы тока. Более современные модели обладают широким набором функций и способны в полной мере защитить бытовую технику от скачков напряжения в сети.

Классификация оборудования зависит от методов, используемых для регулировки тока. Поскольку эта величина представляет собой направленное движение частиц, то воздействовать на нее можно несколькими способами:

Механическим. Он основывается на законе Ома. Приборы, работа которых основана на нем называют линейными. Они включают в себя два колена, которые соединяются при помощи реостата. Поданное на один элемент напряжение проходит по реостату и таким образом оказывается на другом, с которого поступает к потребителям. Приборы этого типа позволяют очень точно выставлять параметры выходного тока и могут быть модернизированы дополнительными узлами. Но использовать такие стабилизаторы в сетях, где разница между входным и выходным током велика нельзя, так как они не смогут обезопасить бытовую технику от КЗ при больших нагрузках.

Видео с подробным описанием принципа работы импульсного стабилизатора напряжения 220В:

Также стабилизаторы напряжения делятся на:

• однофазные;
• трехфазные.

Поскольку большинство бытовых приборов работают от однофазной сети, то в жилых помещениях используют как правило оборудование, относящееся к первому типу.

Схема стабилизатора напряжения 220В для дома, комплектующие и инструменты

Сразу следует отметить, что этот стабилизатор напряжения, выполненный своими руками, будет выравнивать ток при условии, что входное напряжение находится в диапазоне от 130 до 270В.

Что касается комплектующих, то для сборки такого стабилизатора понадобятся следующие элементы:

• блок питания;
• выпрямитель для измерения амплитуды напряжения;
• компаратор;
• контроллер;
• усилители;
• светодиоды;
• узел задержки включения нагрузки;
• автотрансформатор;
• оптронные ключи;
• выключатель-предохранитель.

Из инструментов понадобится паяльник и пинцет.

Стабилизатор напряжения 220В для дома — монтаж

Чтобы собрать стабилизатор напряжения 220В для дома своими руками, сначала нужно подготовить печатную плату размером 115х90 мм. Она изготавливается из фольгированного стеклотекстолита. Схема размещения деталей может быть напечатана на лазерном принтере и при помощи утюга перенесена на плату.

Далее переходим к сборке трансформаторов. Для одного такого элемента потребуется:

• магнитопровод площадью сечения 1,87 кв. см;
• три кабеля ПЭВ-2.

Первый провод сечением 0,064 мм используется для создания первой обмотки. Число витков — 8669.

Два оставшихся провода потребуются для выполнения двух других обмоток. Они отличаются от первого сечением 0,185 мм. Количество витков для этих обмоток — 522.

Если хотите упростить себе задачу, то можно воспользоваться двумя готовыми трансформаторами ТПК-2-2 12В. Их соединяют последовательно.

Если делать их самостоятельно, то для второго будет нужен тороидальный магнитопровод. Для обмотки выбирают тот же ПЭВ-2, что и в первом случае, только количество витков составит 455.

• Смотрите схему регулятора мощности 220 В

Также во втором трансформаторе придется выполнить 7 отводов. Причем для первых трех используется провод сечением 3 мм, а для остальных — шины 18 кв. мм. Это поможет избежать нагревания трансформатора в процессе работы.

Все остальные комплектующие для прибора, создаваемого своими руками, лучше приобретать в магазине. После того, как все необходимое закуплено можно приступать к сборке:

Начинаем с установки микросхемы, выполняющей роль контроллера на теплоотвод, который изготавливается из алюминиевой платины площадью более 15 кв. см.

Далее монтируем симисторы. Причем теплоотвод, на который предполагается их установка должен иметь охлаждающую поверхность.

К преимуществам самодельных устройств можно отнести и возможность самостоятельного ремонта. Человек, собравший стабилизатор разобрался как в его принципе действия, так и строении и поэтому сможет устранить неисправность без посторонней помощи. Кроме того, все детали для такого прибора можно купить в магазине, поэтому в случае выхода их из строя всегда можно будет найти аналогичную.

Если же сравнивать надежность стабилизатора напряжения 220В, собранного своими руками и произведенного на предприятии, то здесь преимущество на стороне заводских моделей. В домашних условиях разработать производительную модель практически невозможно, так как нет специального измерительного оборудования.

• Возможно, вас также заинтересует самодельный стабилизатор напряжения для газового котла

Существуют различные типы стабилизаторов напряжения, причем некоторые из них вполне реально сделать своими руками. Для этого конечно придется разобраться в нюансах работы оборудования, приобрести необходимые комплектующие и выполнить их грамотный монтаж. Если вы не уверены в своих силах, то лучший вариант — покупка устройства заводского изготовления. Стоит такой стабилизатор дороже, но и по качеству значительно превосходит модели, собираемые самостоятельно.

Видео с пошаговым монтажом стабилизатора напряжения 220В для дома:

Напряжение электросети у потребителей значительно отличается в связи с потерями в линии. Снижение напряжения может достигать значительных величин и вызвать сбой в работе приборов и устройств. Особенно страдают от нестандартного напряжения бытовые приборы оснащённые электродвигателями: холодильники, стиральные машины, пылесосы, водяные насосы и электроинструмент.

Повышенное напряжение электросети ведёт к интенсивному нагреву обмоток электродвигателя и износу коллектора, пробою изоляции. Пониженное напряжение оказывает не лучшее влияние: не запускаются электродвигатели или включаются рывками, что приводит к преждевременному износу пускорегулирующей аппаратуры.

Выход из создавшего положения довольно прост – установить вольтодобавочный трансформатор, суммарное напряжение вторичной обмотки и электросети станет близким к стандартному напряжению питания. Отрицательного влияния на электросеть такое устройство не оказывает. Наличие устройства поддержания напряжения электросети позволяет защитить электроприборы как от повышенного, так и от пониженного значения.

В данном устройстве силовой трансформатор небольшой мощности используется для увеличения напряжения при неизменной мощности потребления. В реальном устройстве достаточно несколько увеличить напряжение электросети вольтодобавкой, а затем стабилизировать. Разница входного и выходного напряжения используется на компенсацию при пониженном напряжении, повышенное напряжение сети снижается транзисторным регулятором.

Характеристики прибора:
Напряжение электросети 160-250 Вольт.
Вторичное напряжение 220 Вольт.
Мощность нагрузки до 2000 Ватт.
Ток нагрузки до 5 Ампер.
Вес 2кг.

Цена прибора в основном состоит из цены силового трансформатора типа ТС180-ТС320 от старых телевизоров и не превышает 500 рублей. Хорошо зарекомендовали трансформаторы типа ТН или ТПП с током вторичных обмоток в 6-8 Ампер при общем напряжении вторичных обмоток 24-36 Вольт. Схема устройства стабилизации напряжения состоит: из силового трансформатора T1, мощного диодного моста VD1 силовой цепи и ключевого транзистора VT1.

Цепи отслеживания напряжения ошибки состоят из диодного моста VD2 и усилителя ошибки на параллельном стабилизаторе DA1.

Повышение напряжения в сети приводит к увеличению напряжения во вторичной обмотке силового трансформатора 3Т1,напряжение на конденсаторе С3 увеличивается, что приводит к открыванию параллельного стабилизатора DA1 и шунтированию напряжения на резисторе R7.Напряжение на затворе полевого транзистора VT1 падает и приводит к его закрытию, что ограничивает вторичное напряжение на клеммах ХТ3, ХТ4.

Пониженное напряжение электросети приводит к обратному процессу – снижению напряжения на вторичных обмотках трансформатора, закрытию параллельного стабилизатора на м/с DA1 и открытию полевого транзистора VT1, что приводит к увеличению напряжения на вторичных обмотках.

Наладка схемы заключается в установке пределов стабилизации выходного напряжения. После включения (желательно на активную нагрузку в виде настольной лампы) резистором R5 выставляется выходное напряжение 225 вольт, подключив более мощную нагрузку в 1-1,5 квт (с соблюдение техники безопасности ) – подкорректировать в пределах 220 Вольт.

Через 5-10 минут работы устройство и нагрузку отключить от электросети, проверить тепловые режимы всех радиодеталей, они не должны быть горячими, в ином случае увеличить радиатор ключевого транзистора.

Ввиду разброса усиления мощного полевого транзистора N-типа, начальное смещение можно подкорректировать подбором сопротивления резистора R4 -тока затвора. Транзистор закрепить на радиаторе 50*50*20мм через слюдяную прокладку.

Печатный монтаж схемы и трансформатор установлены в подходящем корпусе размеры которого зависят от габаритов трансформатора Т1. Индикатор работы устройства HL1 и выключатель сети SA1 с предохранителями FU1, FU2 – расположены сверху и сбоку корпуса.

При использовании металлического корпуса применить сетевую вилку с заземляющим ножом, вывод которого подключить к корпусу.

Радиодетали устройства в основном заводского исполнения, трансформатор используется без переделки: вторичная обмотка 2Т1 состоит из двух параллельных обмоток на 36 вольт, третья обмотка 3Т1 напряжением 6,3 вольта. Резисторы типа МЛТ или С29 .Подстроечные типа СП или СПО.

Силовые провода, обозначенные на схеме более толстыми линиями выполнить многожильным проводом сечением не менее 4мм., остальные соединения 0,5 мм.

Список радиоэлементов

Прикрепленные файлы:

• stab_2kw.lay (42 Кб)

Оценить статью

• Техническая грамотность

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (16) | Я собрал ( 0 ) | Подписаться

Для добавления Вашей сборки необходима регистрация

Нестабильное напряжение в электросети может необратимо вывести из строя бытовую технику и электронную аппаратуру в доме. Даже если срок гарантийного обслуживания техники еще не прошел, в сервисе вам откажут, так как гарантия действует при условии эксплуатации с напряжением 220В (±10%). Стабилизатор напряжения 220В для дома — защитное устройство, специально предназначенное для выравнивания перепадов и скачков напряжения в электросети. Современные регуляторы напряжения для дома имеют малый вес и габариты, могут быть легко перенесены в любое, удобное для работы, место.

Стабилизатор напряжения 220В для дома: виды и характеристики приборов

Колебания напряжения в электросети могут наблюдаться по разным причинам: в зимний период — это повсеместное включение электрокалориферов для дополнительного обогрева, что ведет к уменьшению напряжения, в летний сезон — повышение напряжения могут спровоцировать молнии, возможно, попадающие в подстанции. Стабилизаторы напряжения 220В для дома созданы специально для сглаживания колебаний и перепадов напряжения в сети.

Полезный совет! Чтобы существенно продлить срок эксплуатации бытовой и электронной техники, следует использовать ее в сберегающем режиме электропитания, подключая через стабилизатор напряжения.

Чтобы узнать, как выбрать стабилизаторы напряжения 220В для дома, стоит ознакомиться с видами и преимуществами этих приборов. Производители этих устройств предлагают несколько видов стабилизаторов.

Стационарные стабилизаторы подключаются к распределительному щитку, а локальные — непосредственно с электроприборам

Электронные (релейные) выпрямители

Такие преобразователи обладают высокой эффективностью и быстрой реакцией на колебания в сети. Содержат в себе обмотки трансформатора с многочисленными ответвлениями. Стойки к перепадам напряжения ввиду отсутствия в приборе механических элементов.

Преимущества электронного стабилизатора напряжения 220В для дома:

• компактный размер;
• бесшумная работа;
• широкий диапазон преобразования;
• работа с перегрузкой (до 110% от номинальной);
• приемлемая цена, длительный срок эксплуатации.

Из недостатков — невысокая точность выходного напряжения (погрешность до 8%). Если в доме потребляется много электроэнергии, такой стабилизатор нецелесообразен.

Электронный (релейный) стабилизатор напряжения IEK CHP1-1-1 кВА

Электромеханические стабилизаторы

Устройство этого выпрямителя предполагает электродвигатель внутри катушки. Он приводит в движение по обмотке щеток с графитовым наконечником. Достаточно мощные устройства отличаются плавностью регулирования и высокоточным выходным напряжением.

• высокая производительность;
• переносимость перегрузок (до 200%);
• бесшумная работа;
• доступная цена;
• долговечность.

Из отрицательных моментов:

• низкая скорость выравнивания;
• необходимость в техобслуживании;
• периодический выход из строя механических элементов;
• неспособность работать при отрицательно температуре ниже 5°С.

Внутреннее устройство электромеханического стабилизатора напряжения

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

В своем устройстве имеют две и более катушки проволоки, нанизанные на металлические стержни конденсатора. Преимущества:

• высокая скорость реакции на колебания в сети;
• работа при диапазоне температур от -40°С до +50°С;
• долговечность эксплуатации.

Недостатки феррорезонансных стабилизаторов напряжения 220В для дома:

• цена;
• большие габариты;
• искажение выходных показателей;
• шумная работа;
• уязвимость к изменению частоты;
• невозможность функционирования при нагрузке ниже номинальной на 10-20%.

Принцип работы феррорезонансного стабилизатора напряжения

Какие стабилизаторы напряжения выбрать для частного дома: однофазные или трехфазные

По способу соединения стабилизаторы могут быть стационарные, когда устройство подключают к щитку, и локальные, соединенные непосредственно с электроприбором. Различают однофазные и трехфазные модели стабилизаторов:

• однофазные — рассчитаны на электросеть с напряжением в 220В, используются для бытовой техники;
• трехфазные — работают при напряжении 380В, рассчитаны на большие нагрузки, применяемые в основном на производстве.

Определяясь с типом преобразователя для частного дома, нужно уточнить, какой кабель подведен к строению. Если кабель содержит не более трех проводов — система электроснабжения однофазная. Если имеется четыре жилы — электропитание трехфазное. Довольно часто в домах частной собственности используется трехфазная сеть. Многие владельцы в подсобных помещениях устанавливают деревообрабатывающие станки или какие-либо электродвигатели, являющиеся трехфазными потребителями.

Схема подключения трехфазного стабилизатора (380В) к электросети

Выбирая стабилизаторы, можно пойти двумя путями: приобрести трехфазный стабилизатор, выбор которых невелик и представляет собой в основном электромеханические модели; или перераспределить трехфазную нагрузку на однофазные приборы-потребители. Таким образом, из трехфазной электросети получается три отдельных однофазных сети. Нагрузка на каждую из отдельных сетей будет различна по мощности, в зависимости от используемой техники.

Статья по теме:

Правильное подключение стиральной машины к водопроводу и канализации. Выбор места для установки. Правила подсоединения к различным видам коммуникаций.

Приобретая стабилизаторы напряжения, следует учитывать их мощность. Если указано, что при работе стабилизатора отмечаются потери мощности на половину, следует выбирать прибор с большей мощностью.

Полезный совет! Приобретая стабилизатор напряжения для дома, обращайте внимание на маркировку, обозначенную на устройстве: У — узкий диапазон перепадов; ПТ — устройство с повышенной точностью; Ш- широкий диапазон перепадов и переносимость повышенных нагрузок.

Выбирайте относительно бесшумные модели с приемлемыми размерами. Если место для установки прибора в доме ограничено, можно использовать настенные стабилизаторы напряжения 220В для дома. Учитывая отсутствие шума, компактные размеры, современный дизайн и удобный монтаж настенных стабилизаторов, популярность этих приборов неизменно растет.

Схема подключения однофазного стабилизатора (220В) к электросети

Как рассчитать мощность стабилизатора

Чтобы безошибочно определить мощность преобразователя, необходимо суммировать мощности всей техники, приходящейся на выпрямитель и добавить к полученной сумме 30%, чтобы был небольшой запас мощности. Так, если суммарная мощность всей техники в доме составляет 4 кВт, понадобится подключение однофазного стабилизатора напряжения 5 кВт.

Каждый бытовой прибор на задней панели имеет информацию о потребляемой мощности. При расчете следует пользоваться пусковым значением мощности. Это значение определяется как произведение мощности прибора с электродвигателем и коэффициента кратности.

Коэффициент кратности для разных бытовых электроприборов:

• холодильник, автоматическая стиральная машина — 3-5;
• микроволновка, болгарка — 2;
• кондиционеры — 2-35;
• перфоратор — 3.

Стабилизатор выравнивает колебания и перепады в электросети, подавая потребителям стабильное напряжение в 220В

К примеру, мощность при пуске микроволновой печи на 0,6 кВт будет равна 0,6х2 = 1,2 (кВт).

Полезный совет! При расчете мощности стабилизатора, необходимо учитывать не суммарные пусковые мощности всей имеющейся у вас бытовой техники, а выбрать самое мощное электрооборудование для подключения через выпрямитель. По мощности этого прибора и определяется мощность стабилизатора.

Мощность стабилизатора быстрее и проще рассчитать, опираясь на показатель мощности автоматов, установленных в щитке. Если мощность автомата 25А, а сетевое напряжение 220В, необходимая активная мощность стабилизатора будет равна 5500 Вт (25х220) или 5,5 кВт. Также стоит учитывать и сечение провода в разводке: если квартира расположена в доме старой постройки, то проводка в таких домах имеет сечение 4 мм² с максимальным током в 32А и устанавливать мощный выпрямитель не имеет смысла. Для новых домов будет актуален стабилизатор мощностью 20 кВА. Такое оборудование способно уберечь бытовые приборы от короткого замыкания.

Нужную мощность стабилизатора можно рассчитать, ориентируясь на показатель мощности автоматов, установленных в щитке

Выбор стабилизатора напряжения для дома

Рынок электрооборудования предлагает большой ассортимент стабилизаторов напряжения разных производителей. Среди них Вольт, Ресанта, Volter, Luxeon и другие.

Наиболее актуальной областью использования стабилизаторов напряжения является защита видеоаппаратуры, холодильников, насосов и другой бытовой техники. Преобразователи справятся с проблемой скачков напряжения, перегрузок, перегревов и короткого замыкания.

Заслуженной популярностью пользуются преобразователи фирмы Ресанта. Если перепады напряжения в сети наблюдаются часто, можно отдать предпочтение релейному стабилизатору напряжения 220В для дома Ресанта на 10 кВт. Такие стабилизаторы подходят для многих видов бытового оборудования: холодильников, электроплит, насосов и газовых котлов.

Если в доме есть много электротехники, предполагающей одновременную работу нескольких приборов, а напряжение время от времени скачет от 190В до 250В, то защитить оборудование можно через подключение мощного однофазного стабилизатора напряжения 15 кВт. Этот выпрямитель обеспечит бесперебойное функционирование нескольких потребителей с различной нагрузкой.

Если к дому подведен трехфазный кабель, а использовать потребители на 380В не предполагается, есть смысл приобрести несколько однофазных стабилизаторов, причем они могут быть разными по типу и цене. Все зависит от вашего выбора. К примеру, если основное и самое мощное оборудование у вас находится на кухне, можно использовать однофазный стабилизатор напряжения 10 кВт. Для помещений гостиной и спальни, где из техники находится только телевизор и компьютер, можно обойтись подключением однофазного стабилизатора напряжения 3 кВт. Кроме того, на разных фазах можно использовать более или менее точные выпрямители, которые соответственно различны и по стоимости.

Сборка стабилизатора напряжения 220В своими руками

Многие умельцы считают стоимость заводских выпрямителей слишком высокой, поэтому предпочитают изготовить его самостоятельно. Все комплектующие для прибора приобретаются в соответствующих магазинах. Собирается преобразователь своими руками по схеме стабилизатора напряжения 220В. Схему размещения всех элементов печатают на принтере и переносят на плату, используя обычный утюг.

Из положительных качеств таких стабилизаторов можно отметить только низкую стоимость и возможность заменить вышедший из строя элемент самостоятельно. Что касается качества и надежности таких моделей, то здесь явное преимущество у заводских приборов. Ведь для того, чтобы собрать модель с высокой эффективностью и мощностью необходимо специальные измерительные приборы.

Чтобы собрать стабилизатор самостоятельно, потребуется разобраться во всех тонкостях функционирования выпрямителей, приобрести все соответствующие детали и выполнить их корректный монтаж. Если такой уверенности нет, лучше отдать предпочтение качественной заводской модели, пусть и более дорогой по стоимости, но превосходящей по всем остальным критериям самодельный аналог.

Если цена всего бытового оборудования и электроприборов, находящихся в вашем доме значительно выше, чем стоимость даже дорогого преобразователя напряжения, будет естественным решение о его приобретении.