Zelf een Automatische Spanningsregelaar Bouwen: Stapsgewijs Ontwerp- en Bouwhandleiding

De meeste moderne elektronica vereist gemanipuleerde stroom en spanning om correct te functioneren. Men zou kunnen stellen dat continue uitgangsstroom-manipulatie het primaire doel is van alle schakelingen. Niettemin, er zijn diverse apparaten en componenten die helpen het doel van spanningsstabilisatie te bereiken. Een van deze apparaten is de spanningsregelaar. Deze gids verkent het project voor automatische spanningsregelaar en hoe je een automatische spanningsschakeling van je eigen kunt bouwen.

Hoe Werken Automatische Spanningsregelaars?

Schakeling Spanningsregelaar

Spanningsregelaars zijn elektrische apparaten die een constante spanning faciliteren. Er zijn drie hoofdtypen spanningsregelaars:

• Elektronische spanningsregelaars
• Mechanische spanningsregelaars
• Electromechanische spanningsregelaars

De meeste moderne spanningsregelaars zijn ofwel elektronisch ofwel electromechanisch. Voor de creatie van automatische spanningsregelaars moesten mensen spanningsregelaars handmatig bedienen via schakelaars en fysieke afkapningen.

Daarom hebben we automatische spanningsregelaars geïntegreerd om een stabiele uitgangsspanning te garanderen met zo min mogelijk menselijke interventie. Dit is waarom we ze voornamelijk gebruiken voor elektrische generatoren in centrales.

Automatische spanningsregelaar afstelling

Toepassingen van Automatische Spanningsregelaars

Generators in centralen leveren enorme hoeveelheden vermogen. Als zodanig moeten we de spanning van dit vermogen stabiliseren om storingen of schade aan apparatuur te voorkomen. Hier komen automatische spanningsgeneratoren van pas.

De AVR zorgt ervoor dat de generator vermogen afgifte op een specifieke spanning. Als het daalt of een bepaald ingesteld punt overschrijdt, zal de AVR een foutsignaal sturen en de werkelijke uitgangsspanning aanpassen.

Natuurlijk hangt dit af van de gemiddelde invoerspanning. In gevallen waar meerdere generators parallel lopen, zal een set AVR's ervoor zorgen dat alle generators een stabiele en constante stroomafgifte produceren.

Niettemin, centrale generators zijn niet de enigste systemen die spanningsstabilisatie via een AVR vereisen. We kunnen ook spanningsgeneratoren gebruiken om te beschermen tegen spanningsfluctuaties in alledaagse elektronische apparaten. Bijvoorbeeld in laptops, medische apparaten, automobile wisselstroomdynamo's, auto-energiesystemen, datacenters en andere commerciële toepassingen.

De meeste spanningoperators staan een capaciteit toe van tot een kilowatt aan AC-werkvermogen. Bovendien stellen ze je in staat om de controle van de uitgangsspanning aan te passen afhankelijk van apparaateisen. Als zodanig zal een AVR verschillende stappen hebben om variabele spanning te accommoderen. Dus het doel van de spanningsregelaar is om een constante spanning te garanderen. De spanningsregelaar kan ook wisselstroom regelen naar gelijkstroom.

Automatische Spanningsregelaar Schakeling

Elektrische schakeling met terugkoppelingsspanningsregelaar

In deze sectie behandelen we een eenvoudig ontwerp voor een automatische spanningsregelaar-schakeling.

De elektronische componenten zijn als volgt:

Onderdelenlijst

• 120V AC invoervoeding
• Bidirectionele schakelaar
• 10A Zekering
• Dubbele Pol Dubbele Worp (DPDT) Schakelaar met vier uiteinden
• Transformator met 220 windingen (6 lagen) met acht secundaire windingen (7x 55 windingen en 1x 60 windingen)
• 500mA Transformator
• Relais
• 8-traps draaischakelaar
• Rode neonlamp/diode
• Groene neonlamp
• 100µF 25V Condensators x 2
• IN4007 dioden x 2
• 5kΩ weerstand
• 5k preset-weerstand
• 5k preset-variabele weerstand
• 2V Zener-diode
• BC547-transistor
• Voltmeter

Constructie van Automatische Spanningsregelaar Instructies

EMRI LXCOS Spanningsregelaar

Bron: Wikimedia Commons

De schakeling vereist een 120V voedingsbron met een fase- en nul-ingang. De nul-lijn verbindt met een standaardschakelaar en loopt vervolgens door naar het eerste uiteinde van de DPDT-schakelaar. Vervolgens verbindt de 120V-lijn met de zekering en loopt door naar de 220-windingen transformator.

De fase-lijn van het net verbindt vervolgens met de primaire wikkeling van de 220-windingen transformator. De eerste secundaire wikkeling (met 60 windingen) moet verbonden worden met de eerste trap van de draaischakelaar en het derde uiteinde van de DPDT-schakelaar.

Vervolgens moet je ervoor zorgen dat elke andere secundaire wikkeling verbonden wordt met een overeenkomend trapnummer op de draaischakelaar. Bijvoorbeeld, de tweede set windingen verbindt met de tweede trap, de derde met de derde trap. Ten slotte moet de standaard draaischakelaar verbonden worden met het tweede uiteinde van de DPDT-schakelaar.

Verbinden met het Auto-afsnij-circuit

Vervolgens moet je het einde van de DPDT-schakelaar verbinden met de common van het relais. Het relais faciliteert de automatische afsnij voor de spanningsregelaar-schakeling.

Vervolgens moet de faseverbinding van de netvoeding doorlopen naar het N/O (Normaal Open) van het relais. Dit maakt het de eerste echte uitgang van de hoofstvoeding.

Het N/C (Normaal Gesloten) van het relais verbindt met een enkele terminal op de rode neonlamp/diode. We zullen de rode lamp gebruiken om aan te geven wanneer de automatische spanningsregelaar uitstaat.

Vervolgens moet je de aangrenzende terminal van de rode lamp net verbinden met de fase-voedingslijn. Deze verbinding moet ook lopen van de common van het relais naar de 500mA transformator in het auto-afsnij-circuit. In dit geval gebruikt de spanningsregelaar het om de analoge spanning te detecteren en de automatische spanningsregelaar uit te schakelen.

We moeten een groene neonlamp/diode implementeren om aan te geven wanneer de spanningsregelaar aanstaat. Deze moet verbonden worden met de nul- en fase-lijn van de hoofstvoeding. Bovendien, om te detecteren dat stroom aanwezig is in de spanningsregelaar, moeten we de groene neondiode parallel met een voltmeter verbinden. Zo is de hele primaire schakeling verbonden.

Uitleg van de Verbindingen met het Auto-afsnij-circuit

Auto-afsnij-circuit transformator onder belasting.

Bron: Wikimedia Commons

Tussen het relais en de transformator zit een ingebed auto-afsnij-circuit. Het auto-afsnij-circuit accepteert twee ingangen van de transformator.

De eerste invoer passeert door een van de 100µF 25V condensators en bereikt de eerste 1,5kΩ weerstand (R1). We moeten noteren dat beide condensators parallel zitten. Vervolgens krijgt het de eerste variabele weerstand en geeft het door aan de variabele weerstand.

Daarna verbindt het met de 5k preset-weerstand (R2) en gaat het door naar de transistor, en stuurt het tenslotte naar het relais. De tweede invoer heeft betrekking op de twee dioden in parallel, en het passeert door de tweede diode en geeft uit naar het relais.

Samenvatting

In de bovenstaande gids hebben we de automatische spanningsregelaar behandeld. We hebben onderzocht wat het doet en hoe je er zelf een kunt bouwen. Spanningsregelaars zijn cruciale componenten, vooral rekening houdend met hoe we ze gebruiken in stroomgeneratoren die elektriciteit kunnen leveren aan hele landen. Dus vereisen ze een stabiele spanning. Niettemin hopen we dat je deze gids nuttig hebt gevonden. Wie altijd, bedankt voor het lezen.