Konštrukcia oddeľovacieho transformátora a autotransformátora pre dielenské použitie

Konštrukcia oddeľovacieho transformátora a autotransformátora pre dielenské použitie
Vladimír Alena Pridal  Vladimír Alena
  669 zobrazení
6
 2
Zaujímavé zapojenia

Je dobre, keď máte možnosť pri oprave testovať zariadenie pri rôznych úrovniach sieťového  napätia. A celkom iste ste vám pri tejto príležitosti napadla myšlienka : Prečo, keď trávim toľko času niečím, čo ma uspokojuje, nemám doposiaľ zariadenie s ktorým by bol život na mojom pracovisku veselší? Zariadenie, ktoré spĺňa túto požiadavku je tu už veľmi dlho a volá sa autotransformátor. Bežný transformátor, s ktorým sa dostane človek do styku má vinutie(a), ktoré delíme na primárne a sekundárne. Pri autotransformátore avšk sekundárne vinutie nenájdete. Je tu iba primárna časť s viacerými odbočkami. Jedna z nich  je vyvedená na uhlíkový bežec pohybujúci sa po kruhovej dráhe a má vodivý kontakt s odizolovaným vinutím transformátora. Takéto zariadenie, pod názvom variac,  je možné výhodne kúpiť v čínskom e-shope, alebo na E-bay.

Upozornenie autora : POZOR! V zapojení sa pracuje s nebezpečným sieťovým napätím, hrozí úraz elektrickým prúdom. Autor preto nezodpovedá za škody spôsobené na majetku alebo zdraví spôsobené zariadením! Rovnako autor neodporúča realizáciu tejto konštrukcie osobám neznalým a nepoučeným!

No tým, že budete vlastniť autotransformátor a nastavíte si na jeho výstupe pár voltov sa určite nezbavíte možnosti dostať poriadny elektrický kopanec. Kto to zažil, tak vie aké je príjemné prehnať telom prúd s frekvenciou 50Hz, a vie, že určite nie je o čo stáť. Tí, ktorí doteraz nemali to potešenie, nebuďte smutní, určite sa dostane aj na vás. Takže áno, s autotransformátorom budete regulovať výstupné striedavé napätie, no vďaka tomu, že má len jedno vinutie, je toto zariadenie galvanicky spojené s našou napájacou sústavou. Jej pracovnými vodičmi sú vodič nulovací a živý, fázový. Pri oprave zariadenia triedy 1, nie je problém zažiť elektrošok v poprípade, že  sa budete  držať uzemnenej časti zariadenia a nechtiac sa dotknete jeho živej časti.

Tomuto javu sa dá predísť, keď pred autotransformátor zapojíte ešte jeden, tentokrát to bude oddeľovací bezpečnostný transformátor. Bezpečnostný preto, pretože musíte mať 100% istotu dokonalého oddelenia primárnej časti od sekundárnej. Toto dosiahnete dvomi spôsobmi :

  • Primár a sekundár budú oddelené medenou fóliou a táto bude pripojená na vodič PE. Medená fólia nesmie tvoriť závit nakrátko. V núdzi je možné miesto fólie navinúť minimálne jednu vrstvu medeného vodiča, po celej šírke kostričky. Následne sa na PE ochranný vodič pripojí len jeden vodič, druhý koniec musí ostať nezapojený.
  • Druhá možnosť ako sa dopracovať k bezpečnostnému transformátoru je použiť konštrukciu, kde nie sú- primár a sekundár vinuté na sebe, ale každé vinutie má samostatnú cievku.

Veľkosť výstupného napätia bezpečnostného transformátora volíme podľa toho, ako je konštruovaný autotransformátor. V mojom prípade mi veľmi vyhovovalo, že prvá odbočka bola na 125V a s radosťou som ju využil.

Samotné zariadenie má dva okruhy. Pevný je tvorený napätím 125V na odbočke autotransformátora. Na toto napätie sú zapojené dve zásuvky, jedna na prednom paneli, druhá na zadnom. Zadná slúži na napájanie osciloskopu, kde je veľmi výhodné aby mal takto vytvorenú tzv. plávajúcu zem. To znamená, že kostra osciloskopu nie je vodivo spojená s vodičom PE. Je preto žiadúce, aby opravované zariadenie bolo tiež napájané z tohto, resp. regulovaného okruhu. To preto, aby ste si nepriviedli pri pripojení zemniacej svorky  osciloskopu na jeho kostru fázu. Napätie pevného okruhu je indikované malým panelovým voltmetrom na striedavé napätie.

V regulovanom okruhu je zapojená objímka pre žiarovku, E27, ktorá poskytuje možnosť pri testovaní opravovaného zariadenia, toto zariadenie chrániť pred nežiaducim vysokým prúdom, v prípade jeho poruchy. Žiarovka použitá v objímke vám v tomto prípade bude slúžiť ako obmedzovač prúdu. Ak toto obmedzenie nebudete potrebovať, jednoducho objímku premostíte spínačom S2. Výstupné napätie je privedené na zásuvku nachádzajúcej sa na prednom paneli a na túto sú paralelne pripojené svorky.

Regulované napätie je indikované LCD meračom, ktorý zároveň zobrazuje aj veľkosť pretekajúceho prúdu, ktorý meria vstavaným prúdovým transformátorom. Tento merač nemá externé napájanie pre elektroniku a pracuje v rozsahu 40VAC - 300VAC, čo v praxi znamená, že pri nižšom napätí ako 40VAC vám pracovať nebude. Vyriešiť sa to dá pomerne jednoducho a to tak, že  zapojíte elektroniku na externé napätie. Pred tým len treba vyspájkovať  kondenzátor, slúžiaci ako predradník na zníženie napätia pre elektroniku. Samotná elektronika pracuje s napätím 3,3V, toto už zabezpečí stabilizátor v module.

V skrinke sa nachádza tiež ventilátor, napájaný napätím zo Step / Down meniča tak, aby bol v skrinke dostatočný pohyb vzduchu a ventilátor pritom nebol hlučný. Týmto napätím je napájaný aj modul LCD zobrazovača. Zapojenie je myslím zrozumiteľné na priloženej schéme. Zároveň sa ospravedlňujem, že je iba takto nakreslená, ale pre jednoduchosť zapojenia, je to podľa mňa dostačujúce.

Schéma za pojenia

Ak chcete otestovať napríklad klasickú LED žiarovku, máte možnosť. Prepínač S2 bude rozopnutý a výstupné svorky  musia byť vzájomne prepojené (skratované).  Ak svorky zabudnete rozpojiť a zapnete S2, vybaví poistka PO2. Je nutné aby bola správne zvolená jej hodnota, pretože pri jej naddimenzovaní by mohlo nastať zničenie autotransformátora,

Malý dodatok. Dnes keby som objednával nejaký V/A indikátor, kúpil by som určite s LED technológiou. Výrazne lepšia čitateľnosť, navyše zobrazuje aktuálny príkon, účiník a celkovú spotrebu. Tento LCD má veľmi zlé vertikálne pozorovacie uhly.

Fotografie z relizácie konštrukcie

V ľaho hore - merací prúdový transformátor, za ním autotransformátor a oddeľovací transformátor.

Detail upevnenia Stepd/Down meniča pre napájanie ventilátora.

Prívody a vývody autotransformátora.

Typový štítok autotransformátora.

Detail štítku.

V zapojení so žiarovkou.

Zadná strana

Použitý materiál

Materiál pre stavbu bol nakúpený (prevažne) na stránkach čínskeho predajcu Aliexpress.

Kovová prístrojová skrinka 275 x 160 x 150 mm - klikni (Aliexpress)

Kombinovaný merací prístroj striedavého napätia a prúdu - klikni (Aliexpress)

DPST 6PIN Snap-in ON/OFF vypínač 16A/250V - klikni (Aliexpress)

Panelový striedavý voltmeter AC 12-500V - klikni (Aliexpress)

Ventilátor 90mm x 25mm 9025 2pin 12V DC - klikni (Aliexpress)

Mriežka ventilátora - klikni (Aliexpress)

Napájacia zásuvka CE IEC320 C13 C14 AC Power Panel Socket - klikni (Aliexpress)

Objímka pre žiarovku - Keramická 4A, 250VAC, s strmeňom OBJIMKA E27 02161 - klikni (GM Electronic SK)

Zásuvka Z134F 230V/16A na panel , bežne v predaji s elektro komponentami



Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Vladimír Alena pred 9 mesiacmi

Marek, ďakujem za úpravu textu a popis k foto. VA

Elektrolab pred 9 mesiacmi

Za málo Vladimír, rado sa stalo. Ja ďakujem za peknú konštrukciu a teším sa na ďalšiu.

Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo
PCBWay Promo
PCBWay Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Webwiki Button