Stabilisateur de tension puissant à faire soi-même : schémas de circuit + instructions de montage étape par étape

Fabriquer des stabilisateurs de tension maison est une pratique assez courante.Cependant, pour la plupart, des circuits électroniques de stabilisation sont créés, conçus pour des tensions de sortie relativement faibles (5 à 36 volts) et des puissances relativement faibles. Les appareils sont utilisés dans le cadre de l’équipement ménager, rien de plus.

Nous vous expliquerons comment fabriquer de vos propres mains un puissant stabilisateur de tension. L'article que nous avons proposé décrit le processus de fabrication d'un appareil permettant de travailler avec une tension réseau de 220 volts. En tenant compte de nos conseils, vous pouvez effectuer vous-même le montage sans aucun problème.

Stabilisation de la tension domestique

La volonté de fournir une tension stabilisée au réseau domestique est un phénomène évident. Cette approche garantit la sécurité du matériel utilisé, souvent coûteux et constamment nécessaire sur l'exploitation. Et de manière générale, le facteur de stabilisation est la clé d'une sécurité accrue dans l'exploitation des réseaux électriques.

Le plus souvent acheté à des fins domestiques stabilisateur pour chaudière à gaz, dont l'automatisation nécessite un raccordement à une alimentation électrique, pour réfrigérateur, équipements de pompage, systèmes split et consommateurs similaires.

Conception industrielle d'un stabilisateur de tension secteur, facile à acheter sur le marché.La gamme de ces équipements est vaste, mais il est toujours possible de créer votre propre conception.

Ce problème peut être résolu de différentes manières, la plus simple étant d'acheter un puissant stabilisateur de tension fabriqué industriellement.

Des offres stabilisateurs de tension il y en a beaucoup sur le marché commercial. Cependant, les options d'achat sont souvent limitées par le coût des appareils ou d'autres facteurs. En conséquence, une alternative à l'achat consiste à assembler vous-même un stabilisateur de tension à partir des composants électroniques disponibles.

À condition que vous ayez les compétences et les connaissances appropriées en matière d'installation électrique, de théorie du génie électrique (électronique), de circuits de câblage et d'éléments de soudure, un stabilisateur de tension fait maison peut être mis en œuvre et utilisé avec succès dans la pratique. Il existe de tels exemples.

L'équipement de stabilisation fabriqué de vos propres mains à partir de composants radio disponibles et peu coûteux peut ressembler à ceci. Le châssis et le boîtier peuvent être sélectionnés parmi d'anciens équipements industriels (par exemple, à partir d'un oscilloscope)

Solutions de circuits pour stabiliser le réseau électrique 220 V

Lors de l'examen de solutions de circuit possibles pour la stabilisation de tension, en tenant compte d'une puissance relativement élevée (au moins 1 à 2 kW), il convient de garder à l'esprit la variété des technologies.

Il existe plusieurs solutions de circuits qui déterminent les capacités technologiques des appareils :

• ferrorésonant;
• servo-entraîné ;
• électronique;
• onduleur

L'option à choisir dépend de vos préférences, des matériaux disponibles pour l'assemblage et de vos compétences en matière de travail avec des équipements électriques.

Option n°1 – circuit ferrorésonant

Pour l'autoproduction, l'option de circuit la plus simple semble être le premier élément de la liste : un circuit ferrorésonant. Il fonctionne grâce à l'effet de résonance magnétique.

Schéma fonctionnel d'un stabilisateur simple réalisé à base de starters : 1 – premier élément de papillon ; 2 – deuxième élément de papillon ; 3 – condensateur ; 4 – côté tension d'entrée ; 5 – côté tension de sortie

La conception d'un stabilisateur ferrorésonant suffisamment puissant peut être assemblée en utilisant seulement trois éléments :

1. Accélérateur 1.
2. Accélérateur 2.
3. Condensateur.

Cependant, la simplicité de cette option s'accompagne de nombreux inconvénients. La conception d'un puissant stabilisateur, assemblé à l'aide d'un circuit ferrorésonant, s'avère massive, encombrante et lourde.

Option n°2 - autotransformateur ou servomoteur

En fait, nous parlons d’un circuit qui utilise le principe d’un autotransformateur. La transformation de tension s'effectue automatiquement en contrôlant un rhéostat dont le curseur déplace le servomoteur.

À son tour, le servomoteur est contrôlé par un signal reçu, par exemple, d'un capteur de niveau de tension.

Un schéma de principe d'un dispositif de servomoteur dont l'assemblage vous permettra de créer un puissant stabilisateur de tension pour votre maison ou votre maison de campagne. Cependant, cette option est considérée comme technologiquement dépassée

Un dispositif de type relais fonctionne à peu près de la même manière, à la seule différence que le rapport de transformation change, si nécessaire, en connectant ou déconnectant les enroulements correspondants à l'aide d'un relais.

Les circuits de ce type semblent techniquement plus complexes, mais en même temps, ils n'offrent pas une linéarité suffisante des changements de tension. Il est permis d'assembler manuellement un relais ou un servomoteur.Il est cependant plus judicieux de choisir l’option électronique. Les coûts d'effort et d'argent sont presque les mêmes.

Option n°3 – circuit électronique

Assembler un stabilisateur puissant à l'aide d'un circuit de commande électronique avec une large gamme de composants radio en vente devient tout à fait possible. En règle générale, ces circuits sont assemblés sur des composants électroniques - triacs (thyristors, transistors).

Un certain nombre de circuits stabilisateurs de tension ont également été développés, dans lesquels des transistors à effet de champ de puissance sont utilisés comme commutateurs.

Schéma fonctionnel du module électronique de stabilisation : 1 – bornes d'entrée de l'appareil ; 2 – unité de commande triac pour les enroulements du transformateur ; 3 – unité à microprocesseur ; 4 – bornes de sortie pour connexion de charge

Il est assez difficile de fabriquer un appareil puissant entièrement sous contrôle électronique avec les mains d'un non-spécialiste ; il vaut mieux acheter un appareil prêt à l'emploi. Dans ce domaine, vous ne pouvez pas vous passer d'expérience et de connaissances dans le domaine de l'électrotechnique.

Il est conseillé d'envisager cette option pour une production indépendante s'il existe un fort désir de construire un stabilisateur, ainsi que l'expérience accumulée d'un ingénieur en électronique. Plus loin dans l'article, nous examinerons la conception d'une conception électronique adaptée à sa fabrication indépendante.

Instructions de montage détaillées

Le circuit envisagé pour l'autoproduction est plutôt une option hybride, puisqu'il implique l'utilisation d'un transformateur de puissance en conjonction avec l'électronique. Le transformateur dans ce cas est utilisé parmi ceux installés dans les téléviseurs des modèles plus anciens.

C'est à peu près le type de transformateur de puissance dont vous aurez besoin pour créer un stabilisateur fait maison. Cependant, le choix d'autres options ou un remontage à faire soi-même ne peut être exclu.

Certes, les récepteurs de télévision installent généralement des transformateurs TS-180, tandis que le stabilisateur nécessite au moins un TS-320 pour fournir une charge de sortie allant jusqu'à 2 kW.

Étape n°1 : fabrication du corps du stabilisateur

Pour fabriquer le corps de l'appareil, toute boîte appropriée à base d'un matériau isolant - plastique, textolite, etc. convient. Le critère principal est un espace suffisant pour placer un transformateur de puissance, une carte électronique et d'autres composants.

Il est également possible de réaliser la carrosserie à partir de feuilles de fibre de verre en fixant des feuilles individuelles à l'aide de coins ou d'une autre manière.

Il est permis de sélectionner un boîtier parmi n'importe quel appareil électronique adapté au placement de tous les composants fonctionnels d'un circuit stabilisateur fait maison. Vous pouvez également assembler le boîtier vous-même, par exemple à partir de feuilles de fibre de verre

Le boîtier stabilisateur doit être équipé de rainures pour l'installation d'un interrupteur, d'interfaces d'entrée et de sortie, ainsi que d'autres accessoires fournis par le circuit comme éléments de commande ou de commutation.

Sous le boîtier fabriqué, vous avez besoin d'une plaque de base sur laquelle la carte électronique « reposera » et le transformateur sera fixé. La plaque peut être en aluminium, mais des isolants doivent être prévus pour le montage de la carte électronique.

Étape n°2 : fabriquer un circuit imprimé

Ici, vous devrez d'abord concevoir un schéma pour le placement et la connexion de tous les composants électroniques selon le schéma de circuit, à l'exception du transformateur. Ensuite, une feuille de PCB en aluminium est marquée le long du tracé et la trace créée est dessinée (imprimée) sur le côté de la feuille.

Ensuite, la carte est gravée à l'aide d'une solution appropriée (les ingénieurs électroniciens doivent être familiers avec la méthode de gravure des cartes).

Vous pouvez fabriquer un circuit imprimé pour un stabilisateur en utilisant des méthodes assez abordables à la maison. Pour ce faire, vous devez préparer un pochoir et un ensemble d'outils pour graver sur une feuille de PCB

La copie imprimée du câblage ainsi obtenu est nettoyée, étamée et tous les composants radio du circuit sont installés, suivis d'une soudure. C'est ainsi qu'est fabriquée la carte électronique d'un puissant stabilisateur de tension.

En principe, vous pouvez utiliser des services de gravure de PCB tiers. Ce service est assez abordable et la qualité du « signe » est nettement supérieure à celle de la version domestique.

Étape n°3 – assemblage du stabilisateur de tension

Une carte équipée de composants radio est préparée pour le câblage externe. En particulier, des lignes de communication externes (conducteurs) avec d'autres éléments - un transformateur, un commutateur, des interfaces, etc. sont sorties de la carte.

Un transformateur est installé sur la plaque de base du boîtier, la carte de circuit électronique est connectée au transformateur et la carte est fixée aux isolateurs.

Un exemple de stabilisateur de tension de type relais artisanal, fabriqué à la maison, placé dans un boîtier provenant d'un appareil de mesure industriel en détérioration

Il ne reste plus qu'à connecter les éléments externes montés sur le boîtier au circuit, installer le transistor clé sur le radiateur, après quoi la structure électronique assemblée est recouverte du boîtier. Le stabilisateur de tension est prêt. Vous pouvez commencer la configuration avec d'autres tests.

Principe de fonctionnement et test maison

L'élément régulateur du circuit électronique de stabilisation est un puissant transistor à effet de champ de type IRF840.La tension de traitement (220-250V) traverse l'enroulement primaire du transformateur de puissance, est redressée par le pont de diodes VD1 et va au drain du transistor IRF840. La source du même composant est connectée au potentiel négatif du pont de diodes.

Schéma schématique d'une unité de stabilisation de haute puissance (jusqu'à 2 kW), sur la base de laquelle plusieurs appareils ont été assemblés et utilisés avec succès. Le circuit a montré le niveau optimal de stabilisation à la charge spécifiée, mais pas plus haut

La partie du circuit qui comprend l'un des deux enroulements secondaires du transformateur est constituée d'un redresseur à diode (VD2), d'un potentiomètre (R5) et d'autres éléments du régulateur électronique. Cette partie du circuit génère un signal de commande qui est envoyé à la grille du transistor à effet de champ IRF840.

En cas d'augmentation de la tension d'alimentation, le signal de commande abaisse la tension de grille du transistor à effet de champ, ce qui entraîne la fermeture de l'interrupteur. En conséquence, au niveau des contacts de connexion de charge (XT3, XT4), une éventuelle augmentation de tension est limitée. Le circuit fonctionne en sens inverse en cas de chute de tension secteur.

La configuration de l'appareil n'est pas particulièrement difficile. Ici, vous aurez besoin d'une lampe à incandescence ordinaire (200-250 W), qui doit être connectée aux bornes de sortie de l'appareil (X3, X4). Ensuite, en tournant le potentiomètre (R5), la tension aux bornes marquées est portée à 220-225 volts.

Éteignez le stabilisateur, éteignez la lampe à incandescence et allumez l'appareil à pleine charge (pas plus de 2 kW).

Après 15 à 20 minutes de fonctionnement, l'appareil est à nouveau éteint et la température du radiateur du transistor clé (IRF840) est surveillée. Si l'échauffement du radiateur est important (supérieur à 75º), il faut choisir un dissipateur thermique plus puissant.

Si le processus de fabrication d'un stabilisateur semble trop compliqué et irrationnel d'un point de vue pratique, vous pouvez trouver et acheter un appareil fabriqué en usine sans aucun problème. Règles et critères choisir un stabilisateur pour 220 V sont donnés dans notre article recommandé.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo ci-dessous examine l'une des conceptions possibles pour un stabilisateur fait maison.

En principe, vous pouvez prendre note de cette version d'un dispositif de stabilisation maison :

Il est possible d'assembler de vos propres mains un bloc qui stabilise la tension secteur. Ceci est confirmé par de nombreux exemples où des radioamateurs peu expérimentés développent (ou utilisent un circuit existant), préparent et assemblent avec succès un circuit électronique.

Il n'y a généralement aucune difficulté à acheter des pièces pour fabriquer un stabilisateur fait maison. Les coûts de production sont faibles et s’amortissent naturellement lorsque le stabilisateur est mis en service.

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