Potente estabilizador de voltaje de bricolaje: diagramas de circuitos + instrucciones de montaje paso a paso

Fabricar estabilizadores de voltaje caseros es una práctica bastante común.Sin embargo, en su mayor parte, se crean circuitos electrónicos estabilizadores que están diseñados para voltajes de salida relativamente bajos (5-36 voltios) y potencias relativamente bajas. Los dispositivos se utilizan como parte del equipamiento doméstico, nada más.

Le diremos cómo hacer un potente estabilizador de voltaje con sus propias manos. El artículo que hemos propuesto describe el proceso de fabricación de un dispositivo para trabajar con una tensión de red de 220 voltios. Teniendo en cuenta nuestros consejos, podrás realizar tú mismo el montaje sin ningún problema.

Estabilización del voltaje doméstico.

El deseo de proporcionar voltaje estabilizado a la red doméstica es un fenómeno obvio. Este enfoque garantiza la seguridad de los equipos utilizados, a menudo costosos y constantemente necesarios en la granja. Y en general, el factor de estabilización es la clave para una mayor seguridad en el funcionamiento de las redes eléctricas.

Comprado con mayor frecuencia para fines domésticos. estabilizador para caldera de gas, cuya automatización requiere la conexión a una fuente de alimentación, para refrigerador, equipos de bombeo, sistemas split y consumidores similares.

Diseño industrial de un estabilizador de tensión de red, de fácil adquisición en el mercado.La gama de este tipo de equipos es enorme, pero siempre existe la posibilidad de realizar su propio diseño.

Este problema se puede solucionar de diferentes formas, la más sencilla de ellas es comprar un potente estabilizador de tensión de fabricación industrial.

Ofertas estabilizadores de voltaje hay muchos en el mercado comercial. Sin embargo, las opciones de compra suelen estar limitadas por el costo de los dispositivos u otros factores. En consecuencia, una alternativa a la compra es montar usted mismo un estabilizador de voltaje a partir de los componentes electrónicos disponibles.

Siempre que tenga las habilidades y conocimientos adecuados en instalación eléctrica, teoría de la ingeniería eléctrica (electrónica), circuitos de cableado y elementos de soldadura, se puede implementar y utilizar con éxito en la práctica un estabilizador de voltaje casero. Hay tales ejemplos.

El equipo de estabilización hecho con sus propias manos a partir de componentes de radio disponibles y económicos puede verse así. El chasis y la carcasa se pueden seleccionar de equipos industriales antiguos (por ejemplo, de un osciloscopio)

Soluciones de circuitos para estabilizar la red eléctrica de 220V.

Al considerar posibles soluciones de circuitos para la estabilización de voltaje, teniendo en cuenta una potencia relativamente alta (al menos 1-2 kW), se debe tener en cuenta la variedad de tecnologías.

Existen varias soluciones de circuitos que determinan las capacidades tecnológicas de los dispositivos:

• ferroresonante;
• servoaccionado;
• electrónico;
• inversor

La opción a elegir depende de sus preferencias, los materiales de montaje disponibles y sus habilidades para trabajar con equipos eléctricos.

Opción #1 - circuito ferroresonante

Para la producción propia, la opción de circuito más simple parece ser el primer elemento de la lista: un circuito ferroresonante. Funciona mediante el efecto de resonancia magnética.

Diagrama de bloques de un estabilizador simple hecho a base de estranguladores: 1 – primer elemento del acelerador; 2 – segundo elemento del acelerador; 3 – condensador; 4 – lado del voltaje de entrada; 5 – lado del voltaje de salida

El diseño de un estabilizador ferroresonante suficientemente potente se puede montar utilizando solo tres elementos:

1. Acelerador 1.
2. Acelerador 2.
3. Condensador.

Sin embargo, la sencillez de esta opción va acompañada de muchos inconvenientes. El diseño de un potente estabilizador, ensamblado mediante un circuito ferroresonante, resulta macizo, voluminoso y pesado.

Opción #2: autotransformador o servoaccionamiento

De hecho, estamos hablando de un circuito que utiliza el principio de un autotransformador. La transformación de voltaje se realiza automáticamente controlando un reóstato, cuyo control deslizante mueve el servoaccionamiento.

A su vez, el servoaccionamiento se controla mediante una señal recibida, por ejemplo, de un sensor de nivel de voltaje.

Un diagrama esquemático de un dispositivo de servoaccionamiento, cuyo ensamblaje le permitirá crear un potente estabilizador de voltaje para su hogar o casa de campo. Sin embargo, esta opción se considera tecnológicamente obsoleta.

Un dispositivo tipo relé funciona aproximadamente de la misma manera, con la única diferencia de que la relación de transformación cambia, si es necesario, conectando o desconectando los devanados correspondientes mediante un relé.

Los circuitos de este tipo parecen técnicamente más complejos, pero al mismo tiempo no proporcionan suficiente linealidad de los cambios de voltaje. Está permitido montar manualmente un relé o un dispositivo de servoaccionamiento.Sin embargo, es más prudente optar por la opción electrónica. Los costos de esfuerzo y dinero son casi los mismos.

Opción #3 - circuito electrónico

Es muy posible montar un potente estabilizador utilizando un circuito de control electrónico con una amplia gama de componentes de radio a la venta. Como regla general, estos circuitos se ensamblan en componentes electrónicos: triacs (tiristores, transistores).

También se han desarrollado varios circuitos estabilizadores de voltaje, donde se utilizan transistores de efecto de campo de potencia como interruptores.

Diagrama de bloques del módulo electrónico de estabilización: 1 – terminales de entrada del dispositivo; 2 – unidad de control triac para devanados de transformadores; 3 – unidad de microprocesador; 4 – terminales de salida para conexión de carga

Es bastante difícil fabricar un dispositivo potente completamente bajo control electrónico con manos de un no especialista; es mejor comprar un dispositivo listo para usar. En este asunto, no se puede prescindir de experiencia y conocimientos en el campo de la ingeniería eléctrica.

Es recomendable considerar esta opción para la producción independiente si existe un fuerte deseo de construir un estabilizador, además de la experiencia acumulada de un ingeniero electrónico. Más adelante en el artículo veremos el diseño de un diseño electrónico adecuado para hacerlo usted mismo.

Instrucciones de montaje detalladas

El circuito que se está considerando para la producción propia es más bien una opción híbrida, ya que implica el uso de un transformador de potencia junto con la electrónica. El transformador en este caso se utiliza entre los que se instalaron en televisores de modelos más antiguos.

Este es aproximadamente el tipo de transformador de potencia que necesitará para hacer un diseño de estabilizador casero. Sin embargo, no se puede descartar la elección de otras opciones o el bobinado por parte de sus propias manos.

Es cierto que los receptores de TV, por regla general, instalan transformadores TS-180, mientras que el estabilizador requiere al menos un TS-320 para proporcionar una carga de salida de hasta 2 kW.

Paso 1: hacer el cuerpo estabilizador

Para fabricar el cuerpo del dispositivo, es adecuada cualquier caja adecuada basada en un material aislante: plástico, textolita, etc. El criterio principal es suficiente espacio para colocar un transformador de potencia, una placa electrónica y otros componentes.

También es posible realizar la carrocería a partir de láminas de fibra de vidrio fijando las láminas individuales mediante esquinas o de otro modo.

Está permitido seleccionar una carcasa de cualquier componente electrónico que sea adecuada para colocar todos los componentes de trabajo de un circuito estabilizador casero. También puede montar la carcasa usted mismo, por ejemplo, a partir de láminas de fibra de vidrio.

La caja estabilizadora debe estar equipada con ranuras para la instalación de un interruptor, interfaces de entrada y salida, así como otros accesorios que proporciona el circuito como elementos de control o conmutación.

Debajo de la carcasa fabricada, se necesita una placa base sobre la que "reposará" la placa electrónica y se fijará el transformador. La placa puede ser de aluminio, pero se deben proporcionar aisladores para montar la placa electrónica.

Paso 2: hacer una placa de circuito impreso

Aquí deberá diseñar inicialmente un diseño para la ubicación y conexión de todos los componentes electrónicos de acuerdo con el diagrama del circuito, excepto el transformador. Luego, se marca una hoja de PCB de aluminio a lo largo del diseño y el rastro creado se dibuja (imprime) en el costado de la lámina.

A continuación, la placa se graba utilizando una solución adecuada (los ingenieros electrónicos deben estar familiarizados con el método de grabar placas).

Puede fabricar una placa de circuito impreso para un estabilizador utilizando métodos bastante asequibles en casa. Para hacer esto, necesita preparar una plantilla y un conjunto de herramientas para grabar en una placa de circuito impreso de aluminio.

La copia impresa del cableado así obtenida se limpia, estaña y se instalan todos los componentes radioeléctricos del circuito, seguido de soldadura. Así se fabrica la placa electrónica de un potente estabilizador de voltaje.

En principio, puede utilizar servicios de grabado de PCB de terceros. Este servicio es bastante asequible y la calidad del "sello" es significativamente mayor que en la versión doméstica.

Paso #3: ensamblar el estabilizador de voltaje

Se prepara una placa equipada con componentes de radio para cableado externo. En particular, desde la placa salen líneas de comunicación externa (conductores) con otros elementos: un transformador, un interruptor, interfaces, etc.

Se instala un transformador en la placa base de la carcasa, la placa de circuito electrónico se conecta al transformador y la placa se fija a los aisladores.

Un ejemplo de un estabilizador de voltaje casero tipo relé, fabricado en casa, colocado en una carcasa de un dispositivo de medición industrial deteriorado.

Todo lo que queda es conectar los elementos externos montados en la carcasa al circuito, instalar el transistor clave en el radiador y luego cubrir la estructura electrónica ensamblada con la carcasa. El estabilizador de voltaje está listo. Puede comenzar a configurar con más pruebas.

Principio de funcionamiento y prueba casera.

El elemento regulador del circuito de estabilización electrónica es un potente transistor de efecto de campo del tipo IRF840.El voltaje de procesamiento (220-250 V) pasa a través del devanado primario del transformador de potencia, es rectificado por el puente de diodos VD1 y va al drenaje del transistor IRF840. La fuente del mismo componente está conectada al potencial negativo del puente de diodos.

Diagrama esquemático de una unidad estabilizadora de alta potencia (hasta 2 kW), a partir del cual se han ensamblado y utilizado con éxito varios dispositivos. El circuito mostró el nivel óptimo de estabilización con la carga especificada, pero no más alto

La parte del circuito, que incluye uno de los dos devanados secundarios del transformador, está formada por un diodo rectificador (VD2), un potenciómetro (R5) y otros elementos del regulador electrónico. Esta parte del circuito genera una señal de control que se envía a la puerta del transistor de efecto de campo IRF840.

En caso de un aumento de la tensión de alimentación, la señal de control reduce la tensión de puerta del transistor de efecto de campo, lo que provoca el cierre del interruptor. Por consiguiente, en los contactos de conexión de carga (XT3, XT4) se limita un posible aumento de tensión. El circuito funciona a la inversa en caso de caída de tensión de red.

Configurar el dispositivo no es particularmente difícil. Aquí necesitará una lámpara incandescente normal (200-250 W), que debe conectarse a los terminales de salida del dispositivo (X3, X4). A continuación, girando el potenciómetro (R5), el voltaje en los terminales marcados se lleva a un nivel de 220-225 voltios.

Apague el estabilizador, apague la lámpara incandescente y encienda el dispositivo con carga completa (no superior a 2 kW).

Después de 15 a 20 minutos de funcionamiento, el dispositivo se apaga nuevamente y se controla la temperatura del radiador del transistor clave (IRF840). Si el calentamiento del radiador es importante (más de 75º), conviene elegir un disipador de calor más potente.

Si el proceso de fabricación de un estabilizador parece demasiado complicado e irracional desde un punto de vista práctico, puede encontrar y comprar un dispositivo fabricado en fábrica sin ningún problema. Reglas y criterios elegir un estabilizador para 220 V se dan en nuestro artículo recomendado.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

El siguiente vídeo examina uno de los posibles diseños de un estabilizador casero.

En principio, puedes tomar nota de esta versión de un dispositivo de estabilización casero:

Es posible montar un bloque que estabilice la tensión de la red con sus propias manos. Esto lo confirman numerosos ejemplos en los que radioaficionados con poca experiencia desarrollan (o utilizan uno existente), preparan y ensamblan con bastante éxito un circuito electrónico.

No suele haber dificultades a la hora de adquirir piezas para fabricar un estabilizador casero. Los costes de producción son bajos y, naturalmente, se amortizan cuando se pone en funcionamiento el estabilizador.

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