Старый стабилизатор напряжения для телевизора применение. Что можно сделать из стабилизатора напряжения

В хозяйстве у многих еще сохранились старые советские приборы, в их числе есть и стабилизаторы напряжения Украина-2 СН-315. Они до сих пор работают, хотя многим таким стабилизаторам уже под 40 лет... Советское качество, которое так незаслуженно поливается грязью.

Итак, мой экземпляр стабилизатора напряжения Украина-2 СН-315 изготовлен на производственном объединении "Запорожтрансформатор" им. В.И. Ленина в 1982 году. Состояние - полностью рабочий.

Внешне: большая тяжелая коробка - размеры 195х300х100 мм. Вес 4 кг 800 грамм. Корпус из крепкой пластмассы. Сверху декоративно оформленная решетка вентиляции. Снизу четыре ножки и тоже ряды вентиляции. С одного торца вставка, на которой следующее: название модели: Украина-2 стабилизатор напряжения СН-315. Мощность 315 ВА. ГОСТ 14696-78. Год изготовления - 1982. Цена 35 руб. Логотип производителя. Знак Качества СССР. Вход для подключения к электрической сети - просто идет внутрь провод. Розетка для подключения питаемого устройства - выход.

На стабилизаторе нет кнопки включения, но есть модели стабилизаторов с точно таким же наименованием, но несколько иные - с кнопкой включения на верхней крышке, да и с некоторыми внутренними отличиями... фото таких стабилизаторов в конце статьи.

Приступаем к разборке стабилизатора Украина-2 СН-315. Для этого выкручиваем четыре винта на днище и снимаем его. Видим станину или шасси из толстой штампованной стали. В вырезах видим трансформатор и дроссели.

+ Щелкните по фото, чтобы увеличить!

Вынимаем все это. Переворачиваем и видим один большой тороидальный автотрансформатор, и два других - линейный входной дроссель и дроссель фильтра. Один большой неполярный конденсатор. Пластмассовый блок, который служит как фиксатор входного электрического провода, выходная розетка, держатель для предохранителя и лампочки индикации работы (ее на фото у меня нет).

Все обмотки в трансформаторе и дросселях выполнены алюминиевым проводом, покрытым лаком. Тороидальный трансформатор притянут к станине болтом через две защитные вставки из пластмассы. Дроссели притянуты к станине стальными хомутами. Под хомутами и между станиной и железом дросселей толстые резиновые прокладки. Железо и обмотки пропитаны лаком.

Конденсатор К42-19 цилиндрический по форме, алюминиевый корпус, имеет размеры: высота 112 мм, диаметр 45 мм. Емкость 16 мкФ ±10%, 250В, изготовлен в сентябре 1982 года на Новосибирском заводе "Конденсатор". Он также притянут к станине хомутом. Конденсатор качественный, в отличии от электролитических не высыхает - внутри залит маслом или техническим вазелином, замены при ремонте или модернизации не требует (если конечно же нет пробоя).

Краткие характеристики Украина-2 СН-315:

Принцип работы - феррорезонансный

Номинальная мощность 315 ВА

Номинальное входное и выходное напряжения 220 В

Выходное напряжение стабилизатора поддерживается в пределах:

Не менее 198 В при понижении входного напряжения до 154 В, частоты до 49,5 Гц и номинальной нагрузке 284 Вт.

Не более 231 В при повышении входного напряжения дл 253 В, частоты до 50,5 Гц и минимальной нагрузке 142 Вт.

При этом величина корректированного уровня звуковой мощности не превышает 40 дБА, а коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения не более 12%.

Стабилизатор напряжения Украина-2 СН-315 предназначен для питания цветных и черно-белых телевизоров, потребляющих мощность от 142 до 284 Вт. Производитель давал гарантию на стабилизатор в 3 года.

Как уже говорилось, стабилизатор Украина-2 СН-315 претерпевал изменения, например наличие или отсутствие кнопки или клавиши включения/выключения, внутри часто ставились конденсаторы другого типа... Кроме того, точно такой же стабилизатор напряжения выпускался и на других заводах в СССР, с другими названиями и некоторыми отличиями в дизайне... Менялся и вес - от 4,5 до 5,5 килограмм... Цена всегда была одной - 35 рублей.

Так можно избавитс от гула стабилизатора напряжения...

Он зарекомендовал себя отлично, его использовали не только для телевизоров, но и для некоторой другой бытовой техники. В т.ч. и в наше время его используют в тех местах, где есть проблемы с проседанием в электрической сети. Единственный его недостаток, отсеченный давным-давно - он гудит. Причем иногда у отдельных экземпляров этот гул становится очень дискомфортным. Решение было найдено также давно: между обмоток дросселя аккуратно забивались деревянные клинышки, я использовал некогда деревянную прищепку... Многие пробовали заливать обмотки лаком или даже эпоксидной смолой, но здесь уже - как повезет...

Схема электрическая принципиальная стабилизатора напряжения Украина-2 СН-315

Электрическая сеть во многих наших домах не может похвастаться высоким качеством, в особенности это актуально для сельской местности, которая удалена от города. Поэтому нередко происходят перепады напряжения. Местные производители электрических приборов учитывают данное обстоятельство и предусматривают запас прочности. Но многие люди пользуются в основном заграничной техникой, для которой такие скачки губительны. В связи с чем необходимо пользоваться специальными устройствами. И не обязательно их покупать в магазинах, можно изготовить стабилизатор напряжения 220В своими руками по схеме. Задача эта не совсем сложная, если делать все по инструкции.

Только перед сборкой необходимо ознакомиться с существующими видами подобных устройств и узнать, каков их принцип действия.

Вынужденная мера

В идеале электросеть может работать эффективно при незначительных перепадах напряжения - не более 10%, как большую, так и в меньшую сторону от номинала 220В. Однако, как показывают реальные условия эксплуатации, изменения эти временами довольно значительны. А это уже грозит выходом из строя подключенных приборов.

И чтобы избежать таких неприятностей, создано такое устройство, как стабилизатор напряжения. И если ток выйдет за границы допустимого значения, устройство в автоматическом режиме обесточит подключенные электроприборы.

Чем еще может быть вызвана необходимость в таком устройстве и почему некоторые люди задумываются над изготовлением самодельного стабилизатора напряжения 220В по схеме? Наличие такого помощника оправдано в силу следующих возможностей:

  • Бытовая техника гарантировано будет работать долгое время.
  • Мониторинг напряжения электросети.
  • Заданный уровень напряжения поддерживается автоматически.
  • Перепады тока не сказываются на электроприборах.

Если в месте проживания такие электрические «аномалии» случаются часто, стоит задуматься над приобретением хорошего стабилизатора. В крайнем случае собрать его самостоятельно.

Разновидности стабилизаторов

Главная составляющая любого такого оберегающего электрического устройства - это его автотрансформатор регулируемого типа. В настоящее время многими производителями выпускается несколько видов приборов, у которых реализована своя технология стабилизации напряжения. К таковым относятся две основные схемы стабилизатора напряжения 220В для дома:

  • Электромеханические.
  • Электронные.

Существуют еще и феррорезонансные аналоги, которые в быту практически не используются, но о них будет сказано чуть позднее. Теперь же стоит перейти к описанию существующих моделей.

Электромеханические (сервоприводные) устройства

Регулировка напряжения электросети производится посредством ползунка, который передвигается по обмотке. Одновременно с этим задействуется разное количество витков. Все мы учились в школе, а некоторые может быть имели дело с реостатом на уроках физики.

По такому аналогичному принципу работает напряжения. Только перемещение ползунка осуществляется не вручную, а при помощи электродвигателя, называемого сервоприводом. Знать устройство этих приборов просто необходимо, если есть желание изготовить стабилизатор напряжения 220В своими руками по схеме.

Электромеханические устройства отличаются высокой надежностью, и обеспечивают плавную регулировку напряжения. Характерные преимущества:

  • Стабилизаторы работают под любой нагрузкой.
  • Ресурс существенно больше, чем у прочих аналогов.
  • Доступная стоимость (вполовину ниже, чем у электронных приборов)

К сожалению, при всех достоинствах присутствуют и недостатки:

  • В силу механического устройства задержка срабатывания очень заметна.
  • В таких приборах применяются угольные контакты, которые подвержены естественному износу с течением времени.
  • Присутствие шума при работе, хоть и его практически не слышно.
  • Малый рабочий диапазон 140-260 В.

Стоит заметить, что в отличие от инверторного стабилизатора напряжения 220В (своими руками по схеме его можно изготовить вопреки кажущимся сложностям), здесь еще имеется трансформатор. А что касается принципа работы, то анализ напряжения производится электронным блоком управления. Если он заметит значительные отклонения от номинального значения, он посылает команду на перемещение ползунка.

Ток регулируется путем подключения большего количества витков трансформатора. На тот случай, если прибор не успевает своевременно среагировать на чрезмерное превышение напряжения, в устройстве стабилизатора предусмотрено реле.

Электронные стабилизаторы

Принцип действия электронных приборов устроен немного иначе. Здесь в основе лежат несколько схем:

  • тиристорная или семисторная;
  • релейная;
  • инверторная.

Работают такие устройства бесшумно, за исключением релейных стабилизаторов. У них переключение режимов осуществляется при помощи силовых реле, которыми управляет электронный блок управления. Поскольку они механически разъединяют контакты, то во время эксплуатации таких приборов время от времени слышен шум. Для кого-то это может быть серьезным минусом.

Поэтому лучшим выбором будет приобретение или изготовление инверторного стабилизатора напряжения 220В своими руками, схему которого найти несложно.

Другие электронные аналоги имеют специальные ключи тиристоры и семисторы и поэтому работают они в бесшумном режиме. Также это позволяет стабилизаторам срабатывать практически мгновенно. Среди прочих достоинств можно выделить:

  • отсутствие нагрева;
  • рабочий диапазон составляет 85-305 В (у релейных приборах он равен 100-280 В);
  • компактные габариты;
  • низкая стоимость (опять-таки применимо к релейным стабилизаторам).

Общий недостаток электронных устройств заключается в ступенчатой схеме регулировки напряжение электросети. К тому же тиристорные приборы имеют самую высокую стоимость, но в то же время и отличаются весьма долгим сроком службы.

Инверторная технология

Отличительной особенностью таких устройств является отсутствие трансформатора в конструкции прибора. Однако регулировка напряжения осуществляется электронным способом, а поэтому он относится к предыдущему типу, но является как бы отдельным классом.

Если есть желание изготовить самодельный стабилизатор напряжения 220В, схему которого нетрудно достать, то лучше выбрать именно инверторную технологию. Ведь тут интересен сам принцип работы. Инверторные стабилизаторы оснащаются двойными фильтрами, что позволяет минимизировать отклонения напряжения от номинального значения в пределах 0,5%. Поступающий в устройство ток, преобразуется в постоянное напряжение, проходит через весь прибор, а перед выходом снова принимает прежнюю форму.

Феррорезонансные аналоги

Принцип действия феррорезонансных стабилизаторов основывается на эффекте магниторезонанса, возникающий в той системе с дросселями и конденсаторами. В работе они немного похожи на электромеханические устройства, только вместо ползунка здесь ферромагнитный сердечник, перемещающийся относительно катушек.

Подобная система отличается высокой надежностью, однако имеет большие размеры и издает много шума при работе. Также присутствует серьезный недостаток - функционируют такие приборы лишь под нагрузкой.

Если ранее такая схема сетевого стабилизатора напряжения 220В пользовалась популярностью, то теперь от нее лучше отказаться. К тому же здесь не исключены синусоидальные искажения. По этой причине для современных бытовых электрических приборов такой вариант не подходит. Но если в хозяйстве имеются мощные электродвигатели, ручные инструменты, сварочные аппараты, то такие стабилизаторы еще применимы.

Феррорезонансные стабилизаторы были широко распространены в быту 20 или 30 лет назад. В то время через них питались старые телевизоры, поскольку имели особую конструкцию, которая не позволяло безопасно использовать электросеть напрямую. Существуют современные модели этих стабилизаторов, которые лишены многих недостатков, но стоят они очень дорого.

Самодельный аппарат

А какую можно реализовать схему стабилизатора напряжения 220В своими руками? Самый простой вариант стабилизатора состоит из минимального количества комплектующих:

  • трансформатор;
  • конденсатор;
  • диоды;
  • резистор;
  • провода (для соединения микросхем).

Используя простейшие навыки, собрать устройство не так сложно, как может показаться. Но при наличии старого сварочного аппарата все упрощается, поскольку он практически уже собран. Однако проблема в том, что не у каждого человека найдется такой сварочный аппарата, а поэтому лучше подыскать другой способ для самодельного устройства.

По этой причине рассмотрим, как можно изготовить некоторый аналог симисторного стабилизатора. Данный прибор будет рассчитан на входной рабочий диапазон 130-270 В, а на выход будет подаваться от 205 до 230 В. Большая разница входного тока это скорее плюс, а вот для выходного - это уже минус. Но для многих бытовых приборов эта разница допустима.

Что касается мощности, то схема 220В, своими руками изготавливаемого, допускает подключение электроприборов до 6 кВт. Переключение нагрузки производится в течение 10 миллисекунд.

Преимущества самодельного устройства

У стабилизатора, изготовленного самостоятельно, есть своим плюсы и минусы, о которых непременно следует знать. Главные преимущества:

  • низкая стоимость;
  • ремонтопригодность;
  • самостоятельное проведение диагностики.

Самое очевидное достоинство заключается в невысокой себестоимости. Все детали нужно будет приобрести по отдельности, а это все равно несравнимо с готовыми стабилизаторами.

В случае выхода из строя какого-нибудь элемента приобретенного стабилизатора напряжения, вряд ли его можно заменить самому. В этом случае остается только вызывать мастера на дом или везти его в сервисный центр. Даже если имеются определенные знания в области электротехники, найти подходящую деталь не так просто. Совсем другое дело, если прибор был изготовлен собственноручно. Все детали уже знакомы и для покупки новой, достаточно наведаться в магазин.

Если кто-либо ранее уже собирал схему стабилизатора напряжения 220В 10кВт своими руками, значит, человек уже разбирается во многих тонкостях. Это значит, что выявить неисправность не составит особого труда.

Недостатки, которые следует учитывать

Теперь коснемся некоторых минусов. Кто и как бы себя ни нахваливал, он не сможет тягаться с настоящими профессионалами по электрической части. По этой простой причине надежность самодельного стабилизатора будет уступать фирменным аналогам. Обусловлено это тем, что на производстве используются высокоточные контрольно-измерительные приборы, которых нет у рядовых потребителей.

Другой момент - более широкий рабочий диапазон напряжения. Если у магазинного варианта он составляет от 215 до 220В, то у аппарата, созданного в домашних условиях, этот параметр будет превышен в 2 или даже 5 раз. А это уже критично для большого количества современной бытовой техники.

Комплектующие

Чтобы собрать по схеме электронный стабилизатор напряжения 220В своими руками, не обойтись без таких компонентов:

  • блока питания;
  • выпрямителя;
  • компаратора;
  • контроллера;
  • усилителей;
  • светодиодов;
  • узла задержки;
  • автотрансформатора;
  • оптронных ключей;
  • выключателя-предохранителя.

Также нужен будет паяльник и пинцет.

Особенности домашнего производства

Все элементы будут размещаться на печатной плате размером 115х90 мм. Для чего можно взять фольгированный стеклотекстолит. Схему расположения всех рабочих компонентов можно распечатать на лазерном принтере, а после перенести все, используя утюг. Сам пример ниже.

Теперь можно переходить к изготовлению трансформаторов. И здесь не все так просто. Всего нужно изготовить два элемента. Для первого нужно взять:

  • магнитопровод с площадью сечения 187 мм 2 ;
  • провода ПЭВ-2 в количестве трех штук.

Причем один из проводов должен быть толщиной 0,064 мм, а другой - 0,185 мм. Для начала создается первичная обмотка с количеством витков - 8669. У последующих обмоток витков поменьше - 522.

Электрическая схема стабилизатора напряжения 220В предусматривает наличие двух трансформаторов. Поэтому после сборки первого элемента стоит переходить к изготовлению второго. А для этого уже нужен тороидальный магнитопровод. Обмотка здесь также делается из провода ПЭВ-2, разве что число витков будет равным 455. Кроме того, от второго трансформатора должны исходит семь отводов. Для первых трех нужен провод диаметром 3 мм, а остальные 4 будут из шин сечением 18 мм². Благодаря этому трансформатора не будет нагреваться во время использования стабилизатора.

Задачу можно существенно упростить, если взять два уже готовых элемента ТПК-2-2 12В и соединить их последовательно. Все прочие необходимые детали нужно приобрести в магазине.

Сборочный процесс

Сборка стабилизатора начинается с установки микросхемы на теплоотвод. Это может быть алюминиевая пластина площадью не менее 15 см 2 , на которой также следует расположить симисторы. Для эффективной работы стабилизатора не обойтись без микроконтроллера, для чего можно использовать микросхему КР1554ЛП5.

Конечно, это не схема 220В, но для бытовых нужд такого прибора вполне достаточно. На следующем этапе нужно расположить светодиоды, причем брать нужно мигающие. Однако можно использовать и прочие, к примеру, АЛ307КМ либо L1543SRC-Е, у которых яркое красное свечение. Если по какой-нибудь причине не удастся расположить их как того требует схема, можно разместить их в любом удобном месте.

Если кто-либо увлекался подобными сборками ранее, то собрать собственный стабилизатор не составит большого труда. Это не только обогащение опыта, но и существенная экономия, поскольку несколько тысяч рублей останутся нетронутыми.

Необходимо правильно реализовать схему подключения И тут есть два способа:

  1. После счетчика - подходит, когда нужно защитить всю электросеть квартиры или дома. Непосредственно на выход от электросчетчика ставится автомат, а регулятор напряжения подключается уже к его выводу. К самому стабилизатору при необходимости тоже можно подключить автоматический выключатель.
  2. Подключение в розетку - в этом случае под защитой окажутся только те приборы, которые подключены к регулятору.

В процессе работы прибор будет греться, а тесное пространство не обеспечит должное охлаждение. В результате стабилизатор быстро выйдет из строя. Оптимальный вариант в этом случае - открытая площадка.

Если это невозможно в силу разных причин, специально для прибора можно соорудить нишу. При этом необходимо выдержать не менее 10 см от поверхности ниши до стенок стабилизатора. После сборки устройства стоит его проверить и обратить внимание на наличие каких-либо посторонних шумов.

После того как по 220В своими руками успешно создан, не стоит думать, что на этом все заканчивается. Необходимо каждый год проводить профилактические работы, которые связаны с осмотром стабилизатора и перетяжкой контактов при необходимости. Только так можно быть уверенным в том, что самодельный «продукт» будет работать также эффективно, как и производственные аналоги.

В качестве заключения

Вне всякого сомнения, самостоятельное изготовление стабилизатора требует определенных знаний и навыков. Также нужно понимать, как именно работают такие устройства, и знать некоторые нюансы. Помимо этого, потребуется приобрести все необходимые комплектующие и выполнить правильный монтаж.

Возможно, вся работу для кого-то покажется сложной. Поэтому если нет уверенности в своих силах, то лучше пойти в магазин не за деталями, а за самим прибором. К тому же на все модели предусмотрен определенный гарантийный период.

Современная сеть электропитания работает таким образом, что в ней очень часто меняется напряжение. Конечно, изменение тока являются допустимым, но в любом случае оно не должно быть больше десяти процентов от номинальных 220 вольт.

Данная норма отклонения должна соблюдаться как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения напряжения. Однако такое состояние сети электропитания является большой редкостью, так как ток в ней характеризуется большими изменениями.

Такие изменения очень не «нравятся» электроприборам, которые могут потерять не только свои проектные возможности, а еще могут выйти из строя. Для устранения такого негативного сценария люди используют различные стабилизаторы.

Сегодня рынок предлагает очень много различных моделей, большая часть из которых стоит больших денег. Другая же часть не может похвастаться надежностью работы.

И что же делать тогда, если нет желания переплачивать или покупать некачественный продукт? В этой ситуации можно сделать стабилизатор напряжения своими руками.

Конечно, можно сделать различные виды стабилизационных приборов. Одним из наиболее эффективных является симисторный. Собственно его сборка и будет рассмотрена в этой статье.

Характеристики собираемого устройства

Этот стабилизационный аппарат не будет чувствительным к частоте напряжения, которое подается через общую сеть. Выравнивание тока будет осуществляться при условии, если на входе будет больше 130-ти и меньше 270-ти вольт.

Подключенные приборы будут получать ток, который имеет больше 205-ти и меньше 230-ти вольт. К этому стабилизационному устройству можно будет подключить электроприборы, общая мощность которых может быть равной шести киловаттам.

Стабилизационный прибор будет осуществлять переключение нагрузки за 10 миллисекунд.

Устройство стабилизационного прибора

Общая схема этого стабилизационного устройства подается на рисунке:

Рис. 1. Строение стабилизационного прибора.

  1. Блока питания, в состав которого входят конденсаторы С2 и С5, компаратор DA1, тепло-электрический диод VD1 и трансформатор Т1.
  2. Узла, который будет задерживать включение нагрузки. Он состоит из резисторов R1-R5, транзисторов VT1-VT3 и конденсатора С1.
  3. Выпрямителя, который будет измерять амплитуду напряжения. Он состоит из конденсатора С2, диода VD2, стабилитрона VD2 и делителей R14, R13.
  4. Компаратора напряжения. Его состав предполагает наличие резисторов R15-R39 и компараторов DA3 и DA2.
  5. Логического контроллера, который находится на микросхемах с отметкой DD1…5.
  6. Усилителей, которые в основе имеют транзисторы VT4…12 и токоограничивающие резисторы R40...48.
  7. Индикаторных светодиодов HL1-HL9.
  8. Оптронных ключей (их количество равняется цифре семь). Каждый оснащается симисторами VS1…7, резисторами R6…12 и оптосимисторами U1-U7.
  9. Автоматического выключателя-предохранителя QF1.
  10. Автоматического трансформатора Т2.

Принцип работы

Каким же образом работает наш стабилизатор сетевого напряжения, который легко делается своими руками?

После того, как включается питание конденсатор С1 находится в разряженном состоянии, транзистор VT2 открыт, а VT2 является закрытым. Также закрытым является транзистор VT3. Именно через него будет подаваться ток на каждый светодиод и симисторный оптотрон.

Поскольку этот транзистор является закрытым, светодиоды не светятся, каждый симистор является закрытым и нагрузка отключена. В это время электрический ток проходит через резистор R1 и попадает в С1. Далее происходит зарядка этого конденсатора.

Интервал задержки длится всего лишь три секунды. За это время осуществляются все переходные процессы, и после окончания происходит срабатывание триггера Шмитта, основу которого составляют транзисторы VT1 и VT2.

Напряжение, которое выходит с третьей обмотки Т1, выпрямляется диодом VD2 и конденсатором С2. Далее ток проходит через делитель R13…14. Из R14 напряжение, уровень которого является пропорциональным количеству вольт в сети, входит в каждый неинвертирующий вход компараторов.

Количество компараторов равняется восьми и все они находятся на микросхемах DA2 и DA3. В этот же момент на инвертирующий вход каждого компаратора входит постоянный образцовый ток. Его подают резисторные делители R15...23.

После этого в игру вступает контроллер, который осуществляет обработку сигнала на входе у каждого компаратора.

Особенности работы

Когда входное количество вольт является меньшим 130-ти, на выходах каждого компаратора фиксируется логический уровень низкой величины. В это время в открытом состоянии находится транзистор VT4 и мигает первый светодиод.

Он сообщает о том, что сеть характеризуется очень низким уровнем напряжения. Это означает, что регулируемый стабилизатор напряжения, сделанный своими руками, не может выполнить свою функцию.

Каждый его симистор является закрытым и нагрузка находится в отключенном состоянии.

Когда число входных вольт колеблется от 130-ти до 150-ти, то сигналы 1 и А характеризуются высоким значением логического уровня. Этот уровень всех других сигналов является низким. В этой ситуации открывается транзистор VT5 и загорается второй светодиод.

Происходит открытие оптосимистора U1.2 и симистора VS2. Именно через последний будет проходить нагрузка. Далее она войдет в верхний вывод обмотки автоматического трансформатора Т2.

Если входное количество вольт находится в диапазоне 150-170 вольт, то сигналы 2, 1 и В характеризуются высоким значением логического уровня. Этот уровень всех других сигналов является низким.

При таком входном количестве вольт происходит открытие транзистора VT6, включение третьего светодиода. В это время открывается второй симистор (VS2) и ток передается на той вывод обмотки Т2, который является вторым сверху.

Созданный своими руками стабилизатор напряжения, который сможет способен подать 220 В, будет переключать соединения с обмотками второго трансформатора при условии, если уровень входного напряжения будет достигать 190-ти, 210-ти, 230-ти и 250-ти вольт.

Для производства такого стабилизатора нужно взять печатную плату, которая имеет размеры 115х90 миллиметров. Основным элементом, из которого она должна быть изготовлена, должен быть односторонний фольгированный стеклотексолит. Размещение элементов на плате подается ниже.

Рис. 2. Схема размещения элементов на плате.

Такую плату можно легко напечатать на лазерном принтере. Далее используют утюг. Часто для создания файлов печати, в которых и хранятся макеты таких плат, используется программа Sprint Loyout 4.0. Именно с помощью нее удобно изготавливать печатные платы.

Изготовление трансформаторов

Что касается трансфоматоров Т1 и Т2, то их можно сделать вручную.

Для изготовления Т1, мощность которого будет рассчитана на три киловатта, нужно подготовить магнитопровод, площадь сечения которого должна составлять 1,87 кв. сантиметров, а также три провода ПЭВ-2.

Первый должен иметь диаметр 0,064 миллиметра. С помощью него создают первую обмотку. Число ее витков должно составлять 8 669.

Два других провода используются для создания других двух обмоток. Эти провода должны иметь одинаковый диаметр, а именно 0,185 миллиметров. Количество витков в каждой обмотке должно равняться 522.

Полезный совет: Также можно взять два готовых трансформатора ТПК-2-2x12В, которые должны быть последовательно соединены.

Схема соединения ниже:

Рис. 3. Соединение двух трансформаторов ТПК-2-2x12В.

Для создания трансформатора Т2 с мощностью в 6 киловатт, используют тороидальный магнитопровод. Обмотку делают с помощью провода ПЭВ-2. Количество витков - 455.

В этом трансформаторе нужно сделать семь отводов. Первые три отводы мотаются с помощью провода, который в диаметре имеет три миллиметра. Для создания других четырех используются шины. Их сечение должно составлять 18 квадратных миллиметров. Благодаря сечению такой величины Т2 не будет греться.

Отводы делают на 398, 348, 305, 266, 232 и 203 витках. Отсчет витков начинается с самого нижнего отвода. При этом ток из сети должен идти через отвод 266-го витка.

Необходимые компоненты

Что касается других элементов стабилизатора, который собирается своими руками и который будет подавать постоянное напряжение, то их лучше купить в магазине.

Так, нужно осуществить закупку:

  1. - оптронов симисторных MOC3041 (их нужно семь штук);
  2. - семи симисторов BTA41-800B;
  3. - стабилизатора КР1158ЕН6А (DA1);
  4. - двух компараторов LM339N (для DA2 и DA3);
  5. - двух диодов DF005M (на схеме VD2, VD1)
  6. - трех проволочных резисторов СП5-2 или СП5-3 (для R25, R14 и R13);
  7. - семи резисторов С2-23, которые имеют допуск не менее одного процента (для R16...R22);
  8. - тридцати любых резисторов, имеющих допуск в 5 процентов;
  9. - семи токоограничительных резисторов. Они будут пропускать ток, сила которого равняется 16 мА (для R41-47).
  10. - четырех любых оксидных конденсаторов (для С5, С1-С3);
  11. - четырех керамических или пленочных конденсаторов (С4, С6...С8);
  12. - включателя-предохранителя.

Полезный совет: семи симисторных оптронов MOC3041 возможно заменить MOC3061. Стабилизатор КР1158ЕН6А можно легко заменить КР1158ЕН6Б. Компаратор К1401СА1 является отличным аналогом LM339N. В качестве диодов можно применить и КЦ407А.

Микросхему КР1158ЕН6А надо монтировать на теплоотвод. Для его создания берут алюминиевую пластину, площадь которой должна превышать 15 квадратных сантиметров.

Также на теплоотвод должны устанавливаться симисторы. Для всех семи симисторов можно использовать один теплоотвод, который должен иметь охлаждающую поверхность. Ее площадь должна быть большей, чем 1 600 квадратных сантиметров.

Наш стабилизатор переменного напряжения, который изготавливается своими руками, должен быть оснащен и микросхемой КР1554ЛП5, которая будет выполнять роль микроконтроллера.

Выше отмечалось, что прибор предполагает наличие девяти светодиодов. На представленной выше схеме они располагаются таким образом, чтобы могли попасть в соответствующие отверстия на передней панели самого прибора.

Полезный совет: если конструкция корпуса не позволяет смонтировать их так, как показано на схеме, то их можно разместить и на той стороне, на которые находятся печатные проводники.

Светодиоды должны быть мигающими.

Полезный совет: можно взять и такие светодиоды, которые не мигают. Они должны выдавать красный цвет повышенной яркости. Для этого можно взять L1543SRC-Е или АЛ307КМ.

Конечно, можно осуществить сборку и более простых стабилизационных приборов, которые будут обладать своими особенностями.

Преимущества и недостатки перед фабричными

Если говорить о преимуществах стабилизационных устройств, сделанными своими руками, то главной из них является меньшая стоимость. Как уже отмечалось выше, производители запрашивают довольно высокие цены. Сборка своего же обойдется дешевле.

Еще одним преимуществом можно назвать и возможность облегченного самостоятельного ремонта стабилизатора напряжения, который был сделан своими руками. Здесь имеется в виду то, что каждый, кто собрал такое устройство, разбирается в его строении и понимает принцип работы.

В случае выхода из строя какого-либо элемента разработчик может легко обнаружить сломанный компонент и заменить его. Легкая замена обусловлена и тем, что практически каждый элемент ранее был куплен в магазине и его легко найти во многих других.

К недостаткам можно отнести невысокий уровень надежности таких стабилизаторов. На предприятиях существует очень много измерительного и специального оборудования, которое дает возможность разработать очень качественные модели стабилизационных приборов.

Также предприятия имеют большой опыт в создании различных моделей и допущенные ранее ошибки однозначно исправляются. Это сказывается как на качестве, так и надежности заводских стабилизационных приборов.

Недостатком является и сложная настройка.

Видео.

На видео ниже представлено, как собрать стабильный регулятор напряжения, например для управления лампами накаливания и светодиодами.

Пришел ко мне в гости мой старый знакомый, умный вроде бы дядька и как-то вскользь упомянул, что купил к своему телевизору крутой стабилизатор напряжения. На мой резонный вопрос — зачем он это сделал, он удивился и тут же стал перечислять «неоспоримые» достоинства этого приобретения. Однако уже через каких-то 15 минут спора, его уверенность несколько поугасла.

Вообще, удивительно, насколько сильно мы подвержены влиянию маркетинговых уловок. Даже, казалось бы, умные люди, с развитым критичным мышлением, с легкостью ведутся на различные рекламные трюки и слащавые заверения продаванов. В случае же со стабилизаторами, думаю, сыграли воспоминания из далекого прошлого — из старого доброго Советского Союза.

Старые ламповые телевизоры

Взрослое поколение прекрасно помнит, что в СССР под каждым телевизором непременно гудел пластмассовый ящичек под названием «стабилизатор напряжения». Ящик, как правило, был горячим и обязательно тяжелым.

Конечно, телеки могли работать и без этих ящичков, но любое отклонение напряжения в розетке от 220В приводило к тому, что изображение на экране меняло свою яркость и насыщенность, а сама картинка менялась в размерах. Так что стабилизаторы стояли практически у всех.

Работали такие стабилизаторы с использованием принципа перенасыщения сердечника трансформатора и потому были рассчитаны на узкий диапазон мощностей нагрузки .

Для черно-белых телевизоров, мощностью 100-200 Вт, выпускались одни модели стабилизаторов, а для цветных телеков – совсем другие, более мощные. Нельзя было включать маломощную нагрузку в мощный стабилизатор, т.к. при этом нарушался сам принцип его работы и он переставал выполнять свою функцию.

Вот, например, выдержка из инструкции по эксплуатации советского стабилизатора напряжения Вега-9:

Допустимая выходная мощность стабилизатора:
— минимальная 100,
— максимальная 200 Вт.

Допустимые колебания входного напряжения 154…253 В.
Стабилизированное напряжение выхода 198…231 В.

КПД — 84%.
Масса стабилизатора 3,4 кг.

Как видите, существовало ограничение на мощность нагрузки снизу, т.е. в такой стабилизатор нельзя было включить небольшой черно-белый телевизор, мощностью менее 100 Вт. Точнее, включить-то можно было, но в этом случае о какой-либо стабилизации напряжения можно было забыть.

Если же в Вегу-9 воткнуть нагрузку более 200Вт (например, цветной телек тех времен), то стабилизатор гарантированно перегревался и пластиковый корпус начинал плавиться и вонять. Я не раз видел такие оплавленные коробочки у других людей.

Кстати, сегодня такие старые стабилизаторы для старых телевизоров называются феррорезонансными. Нынешние девайсы чаще собраны по автотрансформаторной схеме с большим количеством отводов и симисторным переключением между ними.

Современные телевизоры и стабилизаторы

Во всей современной бытовой технике, включая телевизоры 3-го поколения и новее, стоят импульсные блоки питания способные работать в широком диапазоне входных напряжений.

На импортных моделях TV выпущенных после 2000 года на задней крышке обычно написано что-то вроде 110-260V АС. При этом на выходе такого блока питания всегда поддерживается стабильное напряжения, которое запитывает все узлы телевизора.

Так что, если ваш телек был произведен после 1985 года (не говоря уже о моделях 2017-го), то стабилизатор ему совсем ни к чему . Оставьте его лежать в магазине.

И не слушайте убедительные заверения продавцов телевизоров о том, что стабилизатор для вашего нового телека ну просто совершенно необходим. У продавца только одна задача – впарить вам как можно больше допов к вашему телеку.

Короткое замыкание и выгорание пикселей

Он будет рассказывать вам сказки про то, как у ЖК-телевизоров от скачков напряжения «выгорают пиксели», как у LED-телевизоров перегорают светодиоды, как стабилизаторы защищают ваш телек от короткого замыкания, помех, прямого попадания ядерного заряда и прочую чепуху. Не слушайте!

От короткого замыкания вашему телеку ровным счетом ничего не будет (если, конечно, замыкание не произошло в самом телевизоре). В случае КЗ где-то на линии, ток просто потечет по другому пути и телевизор обесточится (т.е. просто отключится). Вот и все страшные и ужасные последствия КЗ.

А насчет выгорания пикселей имею сказать следующее. Во-первых, сами «пиксели» вообще не выгорают, выходят из строя управляющие транзисторы, которые «зажигают» эти самые пиксели. Если транзистор погорел, пиксель навсегда остается потушенным (черная точка), а если транзистор пробило, то пиксель всегда светится (яркая точка на экране).

Самое интересное, что абсолютно не важно, есть ли у вас стабилизатор или нет, пиксели могут и будут вылетать. Это происходит просто согласно теории надежности систем (вы только представьте, сколько их там, этих пикселей!).

Раз уж разговор идет о пикселях, значит это ЖК-телевизор, а значит, в нем стоит импульсный БП, следовательно, скачки напряжения в сети не оказывают никакого влияния на напряжения в самой схеме телевизора.

То образом стабилизация напряжения уже осуществляется внутри схемы телевизора, следовательно, покупать еще один стабилизатор – не более чем пустая трата денег.

Слишком низкое и чересчур высокое напряжение в розетке

Вы спросите, что будет, если напряжение в сети выйдет за рамки допустимых значений, указанных на шильдике телевизора? Все просто. Если напряжение станет слишком низким , ТВ просто отключится. Без последствий. После того, как напряжение вернется к нормальным значениям, телек снова можно будет включить как обычно.

Хуже, если напряжение станет слишком высоким . Тогда произойдет пробой специального элемента на входе телевизора – варистора. Пробитый варистор устраивает самое настоящее короткое замыкание, в результате чего перегорает предохранитель и схема обесточивается. Такая вот защита от перенапряжения. Через какое-то время варистор приходит в норму, остается только заменить предохранитель. К слову сказать, сейчас уже используют самовосстанавливающиеся предохранители.

Так что, как видите, в современном телевизоре предусмотрена защита от всех основных опасностей. Нет совершенно никакого смысла в покупке стабилизатора специально для ТВ.

Сетевые фильтры

Единственное, что может понадобиться вашему ТВ — это хороший сетевой фильтр . Да и то только в некоторых случаях. Все импульсные блоки питания уже содержат ВЧ-фильтр по входу (это, кстати, сделано для того, чтобы высокочастотные помехи от работающего импульсника не проникали в сеть и не мешали работе других эл. приборов), но иногда его все-таки оказывается недостаточно. И тогда внешний сетевой фильтр поможет избавиться от помех.

Однако тут надо быть уверенным, что помехи в телек проникают именно по цепям питания, а не через антенну, например. В последнем случае сетевой фильтр будет совершенно бесполезен, лучше сосредоточиться на поиске качественной антенны с хорошим подавлением боковых лепестков.

Источники бесперебойного питания

Особо ушлые продавцы умудряются впарить доверчивым покупателям в дополнение к телевизору бесперебойный блок питания . Но мы-то с вами умные, мы знаем, что бесперебойники предназначены для поддержания работоспособности аппаратуры в случае аварийного отключения питания. Они незаменимы для таких устройств, как настольные компьютеры, какое-то медицинское оборудование, сетевое оборудование у провайдеров и т.п. Но зачем нужны бесперебойники телевизору?! Чтобы камеди клаб успеть досмотреть что ли? Очень сомнительная трата денег.

Выводы

Таким образом, мы с вами убедительно доказали, что для любого современного телевизора — будь то LED-телевизор или просто ЖК ТВ — стабилизаторы напряжения являются абсолютно лишними приборами (равно как и источники бесперебойного питания и, в большинстве случаев, сетевые фильтры).

Теперь ответ на вопрос — нужен ли стабилизатор напряжения для телевизора, я думаю, очевиден. Просто втыкайте свой телек в розетку и наслаждайтесь просмотром!