Стабилизатор переменного тока 220в схема своими руками

Стабилизатор напряжения 220В для дома: гарантия бесперебойной работы бытовой техники

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.

Схема диммера для светодиодных ламп на 220В

Регулировать яркость освещения в комнате, где установлена люстра с несколькими лампами накаливания, не представляет труда. Берем выключатель на несколько кнопок и при необходимости включаем либо выключаем часть ламп.

Даже если люстра рассчитана на одну лампу, ее яркость можно изменять в широких пределах увеличивая либо уменьшая подаваемое напряжение. Светодиод работает в очень узком диапазоне напряжения и при его снижении просто гаснет.

Для изменения яркости светодиодных ламп используют диммер, представляющий собой ШИМ-контроллер (контроллер с широтно-импульсной модуляцией мощности).

Принцип широтно-полюсной модуляции (ШИМ)

Изменения мощности питающего напряжения при применении шим-контроллера обеспечивается благодаря подаче на коммутирующий элемент (в случае со светодиодами – полевой транзистор, симистор либо динистор) сигналов с изменяющейся скважностью.

S=T/T1, где Т – период импульсов, Т1 – период положительного фронта.

В ШИМ-контроллере импульсы следуют с постоянной частотой, изменяется лишь длительность пауз.

Ниже представлена принципиальная схема ШИМ-контроллера:

Увеличение ширины импульса увеличивает время поступления тока через транзистор к нагрузке, следовательно, и пропускаемый ток. Частота следования импульса значительно выше той, которую способен уловить глаз, обычно 100-200Гц, потому мерцания светодиодов мы не ощущаем. Преимущество регуляторов нагрузки на основе ШИМ-контроллеров, значительно более высокий КПД сравнительно с резистивными, поскольку избыточная нагрузка гасится, а не потребляется.

Подключение диммера в схему питания светодиодной лампы

Существует два варианта подключения:

1. Схема подключения перед драйвером питания, когда диммируется переменное напряжение;
2. Подключение после драйвера питания, с ШИМ-регуляцией постоянного напряжения.

Промышленные варианты диммеров для светодиодных ламп

Тип управления диммером:

• Инфракрасный;
• Радио;
• Стационарный.

• 12V;
• 220V.

Диммер, монтируемый вместо выключателя, с пультом дистанционного управления. Обычно устанавливаются при переоборудовании обыкновенного освещения лампами накаливания на светодиодные ленты.

Диммер, устанавливаемый перед драйвером питания светодиодов на дистанционном управлении с инфракрасным управлением.

Образец с управлением через радиоканал. В отличие от инфракрасного передатчика, такой пульт способен включить освещение даже с улицы.

Выпускают образцы с механическим либо сенсорным управлением. Есть даже модели, позволяющие управлять освещением с помощью смартфона через WiFi.

Основной недостаток всех устройств – достаточно высокая цена.

Если у вас нет желания переплачивать за ненужные функции, изготовить диммер для светодиодных ламп 220в своими руками совсем не сложно.

Собираем диммер своими руками

Схема на симисторах:

В этой схеме задающий генератор построен на двух симисторах, триаке VS1 и диаке VS2. После включения схемы конденсаторы начинают заряжаться через резисторную цепочку. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения открытия симистора, через них начинает течь ток, а конденсатор разряжается. Чем меньше сопротивление резистора, тем быстрее заряжается конденсатор, тем меньше скважнось импульсов.

Изменение сопротивления переменного резистора регулирует глубину стробирования в широком диапазоне. Такую схему можно использовать не только для светодиодов, но и для любой сетевой нагрузки.

Подключение диммера в качестве выключателя

Схема подключения к сети переменного тока:

Диммер на микросхеме N555

Микросхема N555 представляет собой аналогово-цифровой таймер. Важнейшее ее преимущество – способность работать в большом диапазоне питающего напряжения. Обыкновенные микросхемы с TTL логикой работают от 5В, а логическая единица у них – 2,4В. КМОП серии более высоковольтные.

Но схема генератора с возможностью изменения скважности получается достаточно громоздкая. Так же у микросхем со стандартной логикой повышение частоты уменьшает напряжение выходного сигнала, что не даёт возможность коммутировать мощные полевые транзисторы и подходит лишь для небольших по мощности нагрузок.

Таймер на микросхеме N555 идеально подходит для шим-контроллеров, поскольку одновременно позволяет регулировать и частоту, и скважность импульсов. Напряжение на выходе составляет около 70% напряжения питания, за счёт чего ей можно управлять даже мосфетовскими полевыми транзисторами с током до 9А. При крайне низкой стоимости используемых деталей затраты на сборку составят 40-50 рублей.

А эта схема позволит управлять нагрузкой на 220В с мощностью до 30 Вт:

Микросхему ICEA2A после небольшой доработки можно безболезненно заменить менее дефицитной N555. Затруднение может вызвать необходимость самостоятельной намотки трансформатора. Мотать обмотки можно на обычном Ш-образном каркасе от старого перегоревшего трансформатора на 50-100Вт. Первая обмотка — 100 витков эмалированного провода диаметр 0.224мм. Вторая обмотка — 34 витка проводом 0.75мм (площадь сечения допустимо уменьшить до 0.5мм), третья обмотка – 8 витков проводом 0.224 – 0.3мм.

Диммер на тиристорах и динисторах

Светодиодный диммер 220В с нагрузкой до 2А:

Это двухмостовая полуволновая схема состоит их двух зеркальных каскадов. Каждая полуволна напряжения проходит через свою цепочку тиристор-динистор. Глубина скважности регулируется переменным резистором и конденсатором.

При достижении определённого заряда на конденсаторе он открывает динистор, через который течёт ток на управляющий тиристор. При смене полярности полуволны процесс повторяется во второй цепочке.

Диммер для светодиодной ленты

Схема диммера для светодиодной ленты на интегральном стабилизаторе серии КРЕН.

В классической схеме подключения стабилизатора напряжения, значение стабилизации задается резистором, подключённым к управляющему входу. Добавление в схему конденсатора С2 и переменного резистора превращает стабилизатор в некое подобие компаратора.

Преимущество схемы в том, что она совмещает сразу и драйвер питания и диммер, поэтому подключение не требует дополнительных цепей. Недостаток – при большом количестве светодиодов на стабилизаторе будет значительное тепловыделение, что требует установки мощного радиатора.

Как подключить диммер к светодиодной ленте зависит от задач диммирования. Подключение перед драйвером питания светодиодов позволит регулировать только общую освещённость, а если собрать несколько диммеров для светодиода своими руками и установить их на каждый участок светодиодной ленты уже после блока питания, появится возможность регулировать зональное освещение.

«Диммер» с фиксированным уровнем яркости

Номинал резисторов 100-500 кОм, мощность 1-2 Вт.

Это даже не димер, поскольку ШИМ контроллера тут и близко нет. Но идеально подойдет для тех, кто взял первый раз в руки паяльник.

Регулятор мощности 2кВт своими руками

Регулятор мощности, представленный в этой статье способен регулировать нагрузку переменного тока мощностью до 2кВт и напряжением 220В. В качестве нагрузки могут быть различные нагревательные приборы, коллекторные двигатели (электроинструмент), лампы накаливания.

Схема регулятора мощности 2кВт

Схематично регулятор выполнен на симисторе и работает по принципу фазового регулирования. Принцип работы данной схемы подробно был описан мной в статье «Регулятор мощности 1кВт своими руками».

Конденсатор 100нФ должен быть рассчитан на 400В.

На печатной плате имеется посадочное место под переменный резистор с шестью выводами, вместо него можно применить резистор с тремя выводами, оставив незадействованными три отверстия. Его сопротивление не должно быть ниже 500кОм, иначе регулировка мощности будет происходить не с нуля и в узком диапазоне.

Светодиод служит для индикации работы регулятора мощности, в том числе сигнализирует о наличии нагрузки (без нагрузки свечение отсутствует). Светодиод может не устанавливаться, но в этом случае ставится перемычка.

Рассеиваемая на резисторе R1 мощность мала, так как он работает не весь период (шунтируется открытым симистором). Поэтому смело ставим 0.25Вт.

Симистор или триак VS2 должен быть рассчитан на ток превышающий нагрузку. Если нагрузка составляет 2кВт (2000Вт), а напряжение в сети (у меня) 225В, то ток нагрузки будет равен примерно 9А. Исходя из этого, я рекомендую применить симистор BTA12-600B или BTA16-600B. В крайнем случае, можно применить BTA10-600B, но у него малый запас по току. Подойдет и серия BTB, например BTB12-600B или BTB16-600B.

Расположение выводов BTA12-600B представлено ниже.

Не рекомендую использовать симисторы BT, например BT138-600E (12А 600В), эти симисторы могут работать не стабильно в этой схеме и могут самопроизвольно открываться. Так у меня было с симистором BT137-600E. Хотя может попалась мне подделка.

Охлаждение

Как говорилось выше, регулятор мощности рассчитан на 2кВт, а это вовсе не малая мощность, поэтому от корпуса триака необходимо отводить тепло. Для этого, триак должен быть закреплен на радиатор.

Серия BTA (в отличие от BTB) должна иметь изолированный корпус (согласно технической документации), то есть фланец его корпуса должен иметь бесконечное сопротивление со всеми его тремя выводами.

Внимание! Имеются подделки, либо экземпляры, выпускаемые другими производителя у которых фланец внутренне соединен с выводом A2. На фото ниже как раз представлен такой экземпляр, я его купил на радиорынке. По фото видно, что корпус отличается от описанного в технической документации (отсутствуют скосы углов фланца).

Поэтому, перед установкой радиатора проверяем отсутствие контакта фланца симистора с его выводами. Если контакт есть или применена серия BTB (аналог BTA, но с неизолированным корпусом), то между теплоотводом и фланцем устанавливаем изоляционную прокладку, смазанную термопастой КПТ-8, а на крепежный винт устанавливаем изоляционную втулку.

Площадь теплоотвода должна быть не меньше 250-300см 2 . Данная цифра получена мной при проведенных испытаниях.

Регулятор был нагружен двумя кипятильниками по 1.2кВт и 1.3кВт, поэтому я установил ток 9А, что соответствует мощности 2кВт.

Регулятор за 20 минут работы разогрел радиатор площадью 250см 2 до температуры 46 0 C. Потом еще в течение десяти минут температура поднималась и в итоге стабилизировалась в районе 50 0 C.

Если теплоотвод установлен внутри корпуса, то его площадь должна быть существенно увеличена. Не забываем сделать в корпусе отверстия для естественной конвекции воздуха.

Для регулятора мощности можно применить радиатор охлаждения с вентилятором для персонального компьютера, но ему необходим источник питания. Такой способ охлаждения я применял для регулятора на 3кВт. При долговременной нагрузке корпус симистора был холодный.

Печатная плата

Печатная плата имеет размеры 55?50мм. Ширина дорожек, по которым протекает ток нагрузки, равняется 5мм. Дорожки необходимо залудить оловом. Силовые дорожки покрываются толстым слоем олова, а при желании вдоль них можно пропаять медную жилу, это увеличит их сечение, хотя ширины 5мм для мощности 2кВт вполне достаточно.

Учитывая нагрузку 2кВт, слабым местом регулятора мощности являются места соединения (клеммы), при ослаблении которых будет происходить нагрев. Клеммы можно убрать, а провода напрямую впаять в плату.

Печатная плата регулятора мощности 2кВт СКАЧАТЬ

5 схем сборки самодельного светорегулятора

Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, это как правило, от 20% до 100%. Выставлять яркость меньше не имеет смысла, поскольку большинство ламп просто не работают в таком режиме или дают мизерное количество света, которого хватит только на свечение лампы, но при этом ничего освещать она не будет. Можно пойти в магазин и купить готовый прибор, но сейчас цены на данные устройства очень завышены и не соответствуют получаемому изделию. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы самостоятельно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 В и 220 В своими руками.

На симисторе

Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка. Узел формирования управляющего импульса, в качестве которого выступает симметричный динистор. И собственно, сам силовой ключ, управляющий нагрузкой — симистор.

Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ — симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым на выходе мы получаем напряжение. От положения регулятора зависит, какая часть волны пойдет на лампу. Чем быстрее заряжается конденсатор, тем быстрее открывается ключ, и большая часть волны и мощности пойдет на нагрузку. Таким образом, схема буквально отрезает часть синусоиды. Ниже представлен график работы устройства.

Значение (t*) — это время, за которое конденсатор заряжается до порога открывания силового элемента. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Лучше всего она работает на лампах накаливания, из-за того что спираль в лампе имеет инертность, а вот со светодиодными и иными лампами могут возникнуть проблемы, поэтому необходимо перед окончательной установкой проверить работоспособность схемы конкретно на ваших потребителях. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:

На тиристорах

Вы можете не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах, которые можно легко достать из старой неработающей аппаратуры и плат, по типу телевизоров, магнитофонов и т.д. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.

Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод тиристора V1. Ключ открывается, пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2 и конденсатора С2, который заряжается через цепочку R1, R2, R5.

Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркости ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятора вытяжки, можно сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала для улучшения качества пайки.

Видео инструкция по сборке:

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами из-за особенностей их работы.

Конденсаторный светорегулятор

На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные диммеры. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больший ток он пропускает через себя. Таким образом, с помощью конденсатора можно уменьшить мощность, подаваемую на лампу, однако этот способ не позволяет производить регулировку плавно. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, все зависит от требуемых параметров яркости, а следовательно, от емкости конденсатора, которая связана с его размерами.

Как видно из схемы, есть три положения: 100% мощности, через гасящий конденсатор (уменьшение мощности) и выключено. В устройстве используется неполярный бумажный конденсатор, который можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица, связывающая емкость и напряжение на лампе.

На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник и с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.

На микросхеме

Для регулирования мощностью, подаваемой на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств за счет малого числа радиодеталей. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает некоторыми функциями защиты.

С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12 В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в малом КПД и максимально возможной мощности подключаемой нагрузки, в следствие этого, есть необходимость установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла. Однако, это идеальный вариант для маломощных схем постоянного тока и низкого напряжения, за счет своей простоты и универсальности.

Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и давал возможность регулировать яркость светодиодов от ноля до максимума.

Отличный вариант — диммер на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами. Установив высокую частоту работы схемы, можно избавиться от мерцания, которое часто возникает из-за дешевых покупных диммеров и вызывает быструю усталость и раздражение глаз у человека.

В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны, что позволяет подключать более мощную нагрузку и использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором на КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.

Напоследок рекомендуем просмотреть еще один мастер-класс, в котором показано, как можно сделать регулятор освещения для светодиодов:

Вот собственно и все идеи сборки простого светорегулятора в домашних условиях. Теперь вы знаете, как сделать диммер своими руками на 220 и 12В.

Будет интересно прочитать:

Делаем стабилизатор напряжения на 220В своими руками

Электропроводка, особенно в старых многоэтажных домах, поселках и деревнях оставляет желать лучшего, из-за этого возникают частые скачки напряжения. Печальным последствием может быть выход из строя бытовых приборов. При этом даже гарантия на такие устройства не действует. Но решить проблему можно, достаточно потратить немного времени на изучение материала, закупку необходимых деталей и изготовление стабилизатора напряжения на 220 В.

Общее устройство стабилизатора напряжения

Стабилизаторы напряжения выпускаются в большом количестве по всему миру. В зависимости от ценовой политики производителя меняются только их технические характеристики, срок эксплуатации и гарантийный срок.

Итак, чтобы изготовить стабилизатор напряжения на 220 В своими руками, необходимо узнать его устройство:

1. Основным силовым элементом стабилизирующего устройства является трансформатор или автотрансформатор. Вариант с автотрансформатором проще, так как последний имеет только одну обмотку, с множеством отводов. Подключая выход к разным отводам можно менять коэффициент автотрансформации, поддерживая напряжение на выходе.
2. Узел коммутации отводов автотрансформации. Состоит из множества симисторов, подключенных в отводам автотрансформатора, которые непосредственно и подключают нужный отвод к выводу.
3. Схема измерения и управления. Определяет уровень входного напряжения и высчитывает какой вывод автотрансформатора необходимо закомутировать, подает управляющий сигнал на узел коммутации, включая соответствующий симистор.
4. Блок питания. Состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и стабилизатора напряжения. Цель — обеспечить узлы схемы питающим напряжением.

Также для каждого устройства должна быть предусмотрена защита от короткого замыкания в виде автоматического выключателя или более дешёвого простого предохранителя.

Как работает стабилизатор напряжения

Автотрансформатор — это устройство, которое может менять коэффициент трансформации, таким образом компенсируя просадки или скачки входного напряжения. Например, если напряжение опустилось до 180 В, то схема управления должна подключить обмотку автотрансформатора, обеспечивающую коэффициент усиления в 1.22 раза. Тода выходное напряжение составит 220 В.

В приведенной ниже в этой статье схеме, которую предлагается собрать, применено 4 повышающих и 2 понижающих отвода. Понятно, что при таком принципе работы всегда будет какая-то погрешность установки выходного напряжения. Но это не страшно, и более того абсолютно нормально, так как согласно требованиям к сетевому напряжению, оно может меняться в диапазоне 220 В+10%–5%, а конкретно 198–242 В. Таким образом, любой выпускаемый и имеющийся в продаже прибор, обязан работать в таком диапазоне питающих напряжений.

Таким образом, задача-минимум стабилизатора заключается в том, чтобы обеспечить выходное напряжение в указанном диапазоне. Устройство, выполненное по указанному выше принципу легко справится с этой задачей.

Существующая современная элементная база позволяет использовать для создания узла управления большой перечень программируемых микроконтроллеров, например, производства Atmel, MicroChip и так далее. Схема такого устройства получится небольшой и гарантированно рабочей. Однако, использование, программирование таких микроконтроллеров требует специальных знаний и поэтому в этой статье мы остановимся на более простом варианте стабилизатора, собрав который, вы получите готовое устройство, не требующее программирования.

Мы предлагаем собрать схему, включающую в свой состав операционные усилители и логические микросхемы типа «исключающее ИЛИ».

Алгоритм работы простого стабилизатора напряжения электронного типа:

1. Напряжение на входе в стабилизатора попадает на схему измерения уровня (схему сравнения), выполненную на множестве операционных усилителей LM339N. Результатом работы схемы будут множество сигналов, соответствующих возможному правильному решению выбора отвода автотрансформатора.
2. Далее эти сигналы поступают на логическую часть, выполненную на ИС К1554ЛП5 (SN74АС86), после которой остается только один сигнал выбора отвода, соответствующий ближайшему, правильному выводу автотрансформатора.
3. Затем выбранный сигнал проивзодит включение конкретного оптосимистора MOC3061, который уже непосредственно подключает симистор BTA41-800B, соединяющий вывод автотрансформатора с выходом устройства.

Последовательность изготовления стабилизатора напряжения своими руками

Прежде чем приступать к самостоятельному изготовлению стабилизирующего устройства, необходимо приобрести некоторые инструменты. Перечень их следующий:

• Паяльник. Так как работа будет проходить с чувствительными электронными элементами, то мощность паяльника должна быть в пределах 40 Вт. Диоды, транзисторы и прочие радиоэлектронные элементы достаточно чувствительны к высоким температурам, и воздействие паяльника мощностью в 80 или 100 Вт может их повредить.
• Пинцет. Чтобы элемент надёжно припаять к другому элементы, их следует предварительно нагреть. А удерживать горячий провод голыми руками не очень удобно и комфортно.
• Монтажный или канцелярский нож. Идеально подходит для снятия изоляции с проводов. Покупать для этого дорогостоящие специализированные клещи нет никакого смысла.
• Канифоль и олово. Расходные материалы для пайки. Для начинающих радиотехников можно приобрести дополнительно паяльную кислоту.

Необходимые инструменты собраны, и можно приступать к монтажу схемы.

Приступаем непосредственно к сборке стабилизатора

Создание печатной платы слишком дорогое и долгое удовольствие, хотя при желании, вы можете последовать и по этому пути, но мы предлагаем поступить проще и выполнить монтаж устройства на обычной макетной плате, которую легко найти в продаже. Таким образом выполнить схему стабилизатора напряжения 220 В своими руками будет намного проще.

Современная база электронных компонентов очень широкая и предполагает множество вариантов замен:

Также следует обратить внимание, что в электронной схеме есть 2 элемента, которые обязательно необходимо охлаждать: стабилизатор КР1158ЕН6А и симисторы. Первый рекомендуется установить на охладитель площадью не менее 15–20 см², можно специализированный под корпус ТО-220. Второй — на охладитель 800–1000 см².

Изготовление силового трансформатора

Силовой питающий трансформатор T1, как было сказано выше, является одним из основных элементов стабилизатора напряжения, поэтому к его изготовлению следует отнестись ответственно. Но самостоятельное изготовление весьма проблематично.

Поэтому для большей простоты можно приобрести 2 готовых изделия марки ТПК-2-2. Выходное напряжение каждого преобразователя составляет 12 В, чтобы получить 24 В, трансформаторы следует соединить последовательно. Схема соединения приведена ниже (рисунок 3).

К сожалению, трансформатор Т2 нельзя приобрести, а только сделать самостоятельно. Для этого потребуется:

• тороидальный магнитопровод (в качестве которого можно использовать статор двигателя на 10 кВт);
• Провод ПЭВ-2 диаметром не менее 4.2 мм.

Выводы автотрансформатора, начиная от нижнего делаются от: 150, 164, 180, 196, 218 и 246 витка.

Основные этапы сборки

Правильная сборка стабилизатора напряжения обеспечит его долговечную и бесперебойную работу. Поэтому все элементы должны быть спаяны согласно схеме, иначе возможно возникновение короткого замыкания.

Последовательность сборки стабилизатора:

1. Последовательно к одному из проводов, поступающих на вход в устройство, должен быть впаян предохранитель. Это поможет избежать чрезмерных нагрузок, а также короткого замыкания.
2. Далее на макетную плату устанавливаются компоненты схемы, за исключением силовых, которые будет установлены отдельно.
3. Затем необходимо выполнить соединения и пайку проводом для монтажа.
4. После запайки логической части схема, блока питания необходимо проверить логику работы, не подключая управления оптосимисторами и симисторами. С помощью ЛАТРа, подавая на вход напряжение разного уровня убедитесь, что срабатывают верные светодиоды.
5. После этого, можно завершать сборку устройства и выполнять окончательную проверку, предварительно еще раз убедившись в правильности выполненного монтажа.

Стабилизатор напряжения на 220 В, изготовленный своими руками, прослужит долгое время, с одним важным условием — если все элементы схемы собраны правильно.

Подводя итоги

Такое устройство, как стабилизатор напряжения, является надёжным защитником всей бытовой техники в доме. Поэтому к его изготовлению следует отнестись со всей ответственностью, так от качества его работы зависит долговечность всех подключенных к нему электронных приборов. Важным преимуществом сборки своими руками подобного стабилизатора является то, что в случае возникновения какой-либо неисправности, её можно будет очень быстро исправить.

Но следует помнить: если нет уверенности в собственных силах, то стабилизатор напряжения всегда можно приобрести в соответствующем торговом заведении. Это будет дороже, но практически на все электронные устройства действует гарантия. Также важно то, что качество заводских моделей намного выше стабилизаторов, собранных самостоятельно.

Видео по теме

Часть 1. Инверторный стабилизатор

Часть 2. Корректор мощности