Sokan tudják, hogy mi az áramkimaradás és a túlfeszültség. Az egy dolog, amikor az izzók csak pislognak ettől és kiéghetnek. És egy másik dolog, amikor a mosógép vagy a hűtőszekrény kiég a feszültséghullámok miatt. Ez jelentősen meg fogja ütni a családi költségvetést. Az importált háztartási készülékeket nem olyan feszültséghullámokra tervezték, amelyek gyakran előfordulnak a háztartási hálózatokban. Annak érdekében, hogy megvédje magát a háztartási készülékek meghibásodásának kockázatától, szerezzen be egy feszültségstabilizátort, amelyet az otthoni hálózatban működő eszközök teljes teljesítményének megfelelően választanak ki.

Fajták

A feszültségstabilizátorok olyan eszközök, amelyek kiegyenlítik a tápfeszültséget a szabványos értékeknek megfelelő paraméterekkel, és megtisztítják a feszültséget a nagyfrekvenciás interferenciától. A stabilizátor típusa határozza meg a fő beépített mechanizmus típusát, amely stabilizátorként működik.

A feszültségstabilizátorok két fő típusra oszlanak:

1. Felhalmozódó.
2. Javító.

Az első típusú stabilizátorokat jelenleg nem használják, mivel nagyok. Korábban a gyártásban használták őket, és nem hazai környezetben. Kumulatív feszültségstabilizátorok funkciót úgy, hogy elektromos energiát halmoz fel egy tartályba, majd ebből a tartályból kapja meg a szükséges elektromos áramot a szükséges paraméterekkel. A szünetmentes tápegységek hasonló elven működnek.

Javító stabilizátorok a feszültségek leggyakrabban vezérlőegységet tartalmaznak. Reagál az egyik vagy másik irányú feszültségcsökkenésre, és egyidejűleg összekapcsolja a megfelelő transzformátor tekercselését. A korrekciós stabilizátorokat széles körben használják háztartási körülmények között.

Ezeket viszont több típusra osztják:

• Relé.
• Elektronikus (tirisztor).
• Ferrorezonáns.
• Elektromechanikus.
• Inverter.
• Lineáris.

Tervezési jellemzők és munka

A stabilizátorok korrekciós típusa vált a legnépszerűbbé a mindennapi életben.

Relé feszültség stabilizátorok

Ők lettek a legnépszerűbbek alacsony költségeik és minőségi munkájuk miatt. A relé stabilizátorok fő előnye a sebességük. Nagyon gyorsan reagálnak a feszültségváltozásokra, és visszaállítják értékét a normál határértékekre, ezáltal védve a háztartási eszközöket.

A hiányosságok közül meg kell jegyezni, hogy a relé bekapcsolásakor a gyártótól függően éles, 5-15 voltos feszültségugrás következik be. A háztartási készülékek esetében az ilyen ugrásnak nincs negatív hatása, azonban a világítás észrevehetően villogni fog. Ezért amikor a relé stabilizátor működik, néha villogást figyelnek meg, miközben nem reagálnak rá.

A többi stabilizátor típushoz hasonlóan a relé modell fő eleme a félvezető elemeken lévő vezérlőegység. A stabilizátor elektronikus blokkja egy erős mikrokontroller formájában készül, amely elemzi a bemeneti és kimeneti feszültséget. Ennek eredményeként vezérlőjeleket generál a tápfeszültség relékhez vagy kapcsolókhoz. A mikrokontroller a vezérlőfeszültség létrehozásakor figyelembe veszi a teljesítményrelék és kapcsolók válaszidejét. Ez lehetővé teszi a kapcsolási áramkörök végrehajtását anélkül, hogy megszakítanák őket. Ennek eredményeképpen a kimeneti feszültség grafikon alakja megegyezik a bemeneti feszültség alakjával.

Elektronikus feszültségstabilizátorok

A tirisztoros stabilizátorok az elv szerint működnek, amely a különböző transzformátor tekercsek automatikus kapcsolásán alapul, a formában lévő kapcsolókkal. Ez az elv hasonló a relé eszközök működéséhez. A különbség a relé stabilizátorok között az, hogy nincsenek mechanikus érintkezőik, nagyobb a feszültségkiegyenlítési lépések száma és a nagy, 2-5%-os működési pontosság.

Az elektronikus készülékek nem generálnak zajt az otthonban, mivel nincsenek mechanikus relék. Helyükbe elektronikus kulcsok lépnek. A tirisztoros stabilizátorok nagy hatékonysággal működnek.

A gyakorlatban az elektronikus modellek érzékeny eszközöknek bizonyultak, amelyeket a túlmelegedés negatívan befolyásol. A hazai gyártók leggyakrabban csak ilyen típusú stabilizátorokat gyártanak.

A tirisztoros modellek legsúlyosabb hátránya a magas költségek. A jótállási idő szinte minden típusú stabilizátorra 1-3 év, a gyártótól függően.

Ferrorezonáns

Működésük a fémmagos tekercsek induktivitásának értékváltozásán alapul, amikor az áram változik. A C1 kapacitás sorba van kötve a transzformátor primer tekercsével. Az elsődleges tekercseléssel együtt rezonáns áramkört képez, amelyet 50 Hz -es hálózati frekvenciára hangolnak.

A kondenzátor mérete a transzformátor teljesítményétől függ. A transzformátor teljesítménye legfeljebb 60 watt, kondenzátort használnak, amelynek értéke legfeljebb 12 μF. A telítettségi fojtót jelentős stabilizátor teljesítmény létrehozására használják.

Alacsony hálózati feszültség mellett kis áram folyik a fojtószelepen, és a fojtó induktivitása nagy. Az áram fő része a párhuzamosan csatlakoztatott kondenzátoron keresztül áramlik. Ebben az esetben az áramkör teljes ellenállása kapacitív típusú.

A kondenzátor kompenzálja a transzformátor tekercs induktív reaktanciájának egy részét. Ez növeli a tekercs áramát. A transzformátor kimeneti feszültsége is nő. Ez jellemző a feszültségrezonancia -effektusra.

A feszültség növekedésével az induktoráram is emelkedik, és az induktivitása csökken. A kapacitás értékét úgy számítják ki, hogy az induktivitás-kondenzátor áramkörben rezonancia lép fel, amelynél ennek az áramkörnek az ellenállása lenne a legnagyobb, és a tápegységből a transzformátorhoz érkező áram a legkisebb.

A hálózati feszültség növekedésével az áramkör ellenállása a rezonancia pillanatáig nő. Ez lehetővé teszi a transzformátor feszültségének stabilizálását nagy feszültségcsökkenésekkel.

A ferrorezonáns eszközök előnye a megbízhatóság és az egyszerűség. A hátrány az, hogy a készülék kimenetén lévő feszültség jelentősen függ az áram frekvenciájától és a feszültség hullámformájának torzulásától. Ezenkívül a telített tekercsmagokkal ellátott stabilizátorok nagy mágneses eloszlással rendelkeznek. Ez negatívan befolyásolja a környező eszközök és a személy működését.

Elektromechanikus feszültségstabilizátorok

Egy ilyen eszköz működési elve meglehetősen egyszerű. Amikor a feszültség csökken, a grafitkefék a transzformátor tekercsén mozognak, ezáltal szabályozzák és állítják be a kimeneti feszültséget.

Az elektromechanikus stabilizátorok első példáiban kézi módszert (kapcsolót) használtak a kefék mozgatására. A felhasználónak folyamatosan ellenőriznie kellett a feszültségjelző leolvasásait.

Az új készülékmodelleknél ezt a funkciót egy kis motor hajtja végre automatikusan, amely feszültségcsökkenés esetén a kefét a transzformátor tekercsén mozgatja.

Az ilyen stabilizátorok előnyei a készülék egyszerűsége és megbízhatósága, megnövelt hatékonyság. A hiányosságok közül megemlíthetjük a feszültségcsökkenések alatti alacsony válaszsebességet, valamint a mechanikus alkatrészek gyors kopását. Ezért a stabilizátor elektromechanikus formája állandó karbantartást igényel a kefék vezérlése és cseréje formájában.

Inverteres feszültségstabilizátorok

Átalakítják az egyenáramot váltakozó árammá, és az ellenkező műveletet is végrehajtják, vagyis a váltakozó áramot egyenárammá alakítják át mikrokontroller és kristályoszcillátor segítségével.

Az inverteres stabilizátorok előnyei között kiemelhető a készülék működése közbeni alacsony zajszint, kompakt méret és a bemeneti üzemi feszültségek széles skálája, amelyek 115-290 volt között mozognak.

Az inverter kialakításának hátránya a magas költség, ellentétben sok más típusú stabilizátorral.

Lineáris

Feszültségosztó formájában készült. Egy ilyen eszköz bemenetére instabil feszültséget alkalmaznak, és a kiegyenlített feszültség az osztó alsó karjából jön ki. Az igazítást a feszültségosztó kar ellenállásának megváltoztatásával végezzük. Ebben az esetben az ellenállás értékét olyan értéken tartják, amelynél az eszköz kimeneti feszültsége bizonyos határokon belül volt.

A kimeneti és bemeneti feszültségek jelentős arányának köszönhetően a lineáris stabilizátor hatékonysága csökken, mivel a teljesítmény jelentős része a hangolóelemnél hővé válik. Ezért a feszültségszabályozót általában hűtőbordára szerelik fel, hogy lehetővé tegyék a hőelvezetést.

A lineáris eszköz előnye az interferencia hiánya, a tervezés egyszerűsége és az alkatrészek kis száma. Hátránya az alacsony hatékonyság, a magas hőtermelés.

Mire kell figyelni a stabilizátor kiválasztásakor?

• Szerelési módszer ... Falra szerelhető, vízszintes vagy függőleges szereléssel (helyhez kötött készülékekhez). Az eszköz mellé telepíthető, amelyhez vásárolta.
• A munka pontossága,bemeneti és kimeneti feszültség... Ez a jellemző elsősorban a bemeneti feszültség paramétereitől függ. Jobb, ha a készülék legalacsonyabb pontossági arányát választja 1-3%között, 220 voltos feszültségnél.
• Stabilizátor teljesítmény nem csak a csatlakoztatott elektromos eszköz teljesítménye választja ki. Ehhez az értékhez bizonyos teljesítménytartalék kerül. Az egész lakás esetében ennek a különbözetnek 30%-on belül kell lennie.
• Tápellátási fázisok (egyfázisú vagy háromfázisú hálózat).

• Teljesítmény (válaszidő a feszültségcsökkenésre), ezredmásodpercben.

• Stabilizátor védelem ... A drága eszközöket leggyakrabban védelmi rendszerekkel látják el, amelyek megvédik a stabilizátort a rövidzárlatoktól, a hirtelen feszültségváltozásoktól és más negatív jelenségektől.
• méretek a készüléket és annak működési zajait.
• Ár... A szakemberek nem javasolják olcsó kínai hamisítványok vásárlását, mivel nem szabad spórolni a stabilizátor minőségével. A minőségi készüléknek nem kell olcsónak lennie. Jobb, ha belföldi modellt vagy európai gyártmányú eszközt vásárol.
• Garanciális időszak nagy szerepet játszik bármilyen eszköz kiválasztásakor. Ha a készülék kínai, akkor nem valószínű, hogy garancia lesz rá. A szakosodott kiskereskedelmi üzletektől vásárolt stabilizátorok a garancia időtartama alatt ingyenesen kicserélhetők meghibásodás vagy hiba esetén.

A legnagyobb nehézséget általában az eszköz, annak teljesítményének kiválasztásakor okozzák. A háztartási eszközök által fogyasztott áram aktív összetevőjén kívül néhányuk rendelkezik. Megjelenik, ha rendelkezésre áll (ha a készülék erős elektromos motorral rendelkezik). Indításkor az áram többször is megnő. Ha a stabilizátort úgy választja, hogy nem veszi figyelembe ezt a meddőteljesítmény -összetevőt, akkor előfordulhat, hogy nem képes megbirkózni a nagy terheléssel, amikor elektromos motorral indítja el a készüléket.

Egy másik tényező, amely nagymértékben befolyásolja a szabályozó kiválasztását, az átalakítási arány, amely nulla, ha a szabályozó ideális körülmények között működik. Vagyis pontosan 220 voltot táplálnak a bemenetre, és pontosan ugyanaz az érték jön ki a fogyasztó számára. És ha a szabályozónak kiegyenlítenie kell a feszültséget, akkor a teljesítmény csökken.

Feszültségszabályozó

Feszültségszabályozó- elektromos energia átalakító, amely lehetővé teszi a kimeneti feszültség elérését, amely a megadott határokon belül van, a bemeneti feszültség és a terhelési ellenállás jelentős ingadozásával.

A kimeneti feszültség típusa szerint a stabilizátorokat egyenáramú és váltakozó áramú stabilizátorokra osztják. Általában a tápegység típusa (egyenáramú vagy váltakozó áramú) megegyezik a kimeneti feszültséggel, bár kivételek lehetségesek.

DC stabilizátorok

Lineáris stabilizátor mikroáramkör KR1170EN8

Lineáris stabilizátor

A lineáris stabilizátor egy feszültségosztó, amelynek bemenetét bemeneti (instabil) feszültséggel látják el, és a kimeneti (stabilizált) feszültséget eltávolítják az osztó alsó karjáról. A stabilizációt az egyik elválasztó kar ellenállásának megváltoztatásával hajtják végre: az ellenállást folyamatosan úgy tartják fenn, hogy a stabilizátor kimenetén lévő feszültség a megadott határokon belül legyen. A bemeneti / kimeneti feszültségek nagy arányával a lineáris stabilizátor alacsony hatásfokú, mivel a P rac = (U in - U out) * I t teljesítmény nagy része hő formájában eloszlik a szabályozó elemen. Ezért a szabályozó elemnek képesnek kell lennie elegendő teljesítmény elvezetésére, vagyis a kívánt terület radiátorára kell felszerelni. A lineáris szabályozó előnye az egyszerűség, az interferencia és a kevesebb alkatrész használata.

A változó ellenállású elem elhelyezkedésétől függően a lineáris stabilizátorok két típusra oszlanak:

• Következetes: a vezérlőelem sorba van kötve a terheléssel.
• Párhuzamos: a vezérlőelem a terheléssel párhuzamosan van csatlakoztatva.

A stabilizációs módszertől függően:

• Paraméteres: egy ilyen stabilizátorban a készülék I - V karakterisztikájának egy részét használják, amely nagy meredekséggel rendelkezik.
• Kompenzáló: van visszajelzése. Ebben a stabilizátor kimenetén lévő feszültséget összehasonlítják a referencia -feszültséggel, és a köztük lévő különbségből szabályozó jelet képeznek a szabályozó elem számára.

Párhuzamos paraméteres stabilizátor a Zener diódán

A feszültség stabilizálására szolgál kisáramú áramkörökben, mivel az áramkör normál működéséhez a D1 Zener diódán átfolyó áramnak többször (3-10) meg kell haladnia az R L stabilizált terhelés áramát. Gyakran ezt a lineáris szabályozó áramkört használják feszültség referenciaként bonyolultabb szabályozó áramkörökben. A kimeneti feszültség instabilitásának csökkentésére a bemeneti feszültség változásai miatt R V ellenállást használnak. Ez az intézkedés azonban nem csökkenti a terhelési ellenállás változása által okozott kimeneti feszültség instabilitását.

Sorozatú bipoláris tranzisztoros szabályozó

U out = U z - U be.

Valójában ez egy párhuzamos paraméteres stabilizátor a fent tárgyalt zener diódán, amely az emitterkövető bemenetéhez van csatlakoztatva. Nincs visszacsatoló hurok a kimeneti feszültség változásának kompenzálására.

Kimeneti feszültsége kisebb, mint a Zener dióda stabilizációs feszültsége az U be értékkel, ami gyakorlatilag független a p-n csomóponton átáramló áram mennyiségétől, a szilícium alapú eszközök esetében pedig körülbelül 0,6 V. Az U be függése az áram és a hőmérséklet nagyságától rontja a kimeneti feszültség stabilitását, összehasonlítva egy párhuzamos paraméteres stabilizátorral, amely egy zener diódán alapul.

Az emitterkövető (áramerősítő) lehetővé teszi a stabilizátor maximális kimeneti áramának növelését a zener diódán lévő párhuzamos paraméteres stabilizátorral összehasonlítva β -szoros értékkel (ahol β ennek a tranzisztoros példánynak az áramerősítése) . Ha ez nem elég, akkor kompozit tranzisztorokat használnak.

Terhelési ellenállás hiányában (vagy a mikroamper tartomány terhelési áramainál) az ilyen stabilizátor kimeneti feszültsége (nyitott áramkör feszültsége) 0,6 V -tal nő, mivel az U be a mikroáramtartományban nulla közeli lesz. Ennek a funkciónak a kiküszöbölése érdekében a stabilizátor kimenetére ballasztterhelési ellenállást csatlakoztatnak, amely több mA terhelési áramot biztosít.

Sorozat kompenzációs stabilizátor operációs erősítővel

Az U kimeneti feszültségnek az R2 potenciométerből vett részét összehasonlítják az U z referenciafeszültséggel a D1 Zener diódánál. A feszültségkülönbséget az U1 műveleti erősítő erősíti, és az emitterkövető áramkör szerint csatlakoztatott szabályozó tranzisztor bázisához táplálja. Az áramkör stabil működéséhez a hurok fáziseltolódásának közel kell lennie 180 ° + n * 360 ° -hoz. Mivel az U kimeneti feszültség egy része az U1 operációs erősítő invertáló bemenetére kerül, az U1 operációs erősítő 180 fokkal eltolja a fázist, a szabályozó tranzisztor az emitterkövető áramkörnek megfelelően kapcsol be, amely nem tolja el a fázist . A hurok fáziseltolódása 180 °, a fázisstabilitás feltétele teljesül.

Az Uz referenciafeszültség gyakorlatilag független a Zener diódán átáramló áram nagyságától, és egyenlő a Zener dióda stabilizációs feszültségével. Annak érdekében, hogy az Uin változásaival növelje stabilitását, az R V ellenállás helyett használják.

Ebben a stabilizátorban a műveleti erősítő valójában egy nem invertáló erősítő áramkörbe van csatlakoztatva (emitterkövetővel a kimeneti áram növelése érdekében). A visszacsatoló hurokban lévő ellenállások aránya határozza meg a nyereségét, amely meghatározza, hogy a kimeneti feszültség hányszor lesz magasabb, mint a bemeneti feszültség (azaz az op-erősítő nem invertáló bemenetére alkalmazott referenciafeszültség). Mivel a nem invertáló erősítő nyeresége mindig nagyobb, mint az egység, a referenciafeszültség (a Zener dióda stabilizációs feszültsége) értékét kisebbnek kell választani, mint a szükséges minimális kimeneti feszültséget.

Az ilyen stabilizátor kimeneti feszültségének instabilitását szinte teljesen meghatározza a referenciafeszültség instabilitása a modern operősítők nagy hurokerősítése miatt ( G openloop = 10 5 ÷ 10 6).

Annak érdekében, hogy a bemeneti feszültség instabilitása ne befolyásolja az op-amp működési módját, stabilizált feszültséggel táplálható (a Zener diódán lévő további paraméteres stabilizátorokból).

Pulzus stabilizátor

Egy kapcsolószabályozóban a stabilizálatlan külső forrásból származó áram rövid impulzusokkal kerül egy tárolóeszközre (általában kondenzátorra vagy fojtótekercsre); ebben az esetben energiát tárolnak, amelyet aztán elektromos energia formájában bocsátanak a terhelésbe, de fojtó esetén már más feszültséggel. A stabilizációt az impulzusok időtartamának és a közöttük lévő szüneteknek a szabályozásával hajtják végre - impulzusszélesség -moduláció. A kapcsoló szabályozó a lineárishoz képest lényegesen nagyobb hatékonysággal rendelkezik. A kapcsolószabályozó hátránya az impulzuszaj jelenléte a kimeneti feszültségben.

A lineáris szabályozótól eltérően a kapcsolószabályozó tetszőleges módon (a szabályozó áramkörétől függően) képes átalakítani a bemeneti feszültséget:

• Lefelé lent
• Emelés stabilizátor: stabil kimeneti feszültség mindig felett bemenet és ugyanolyan polaritású.
• Buck-Buck stabilizátor: a kimeneti feszültség stabilizált, lehet, mint felettés lent bemenet és ugyanolyan polaritású. Az ilyen stabilizátort olyan esetekben használják, amikor a bemeneti feszültség kissé eltér az előírttól, és változhat, és a kívántnál magasabb és alacsonyabb értéket is felvehet.
• Fordítás stabilizátor: a kimeneti stabilizált feszültség fordított polaritással rendelkezik a bemenethez képest, a kimeneti feszültség abszolút értéke bármilyen lehet.

AC feszültség stabilizátorok

Ferrorezonáns stabilizátorok

A szovjet korszakban a háztartási ferrorezonáns feszültségstabilizátorok elterjedtek. Általában a TV -ket rajtuk keresztül kötötték össze. Az első generációk televízióiban lineáris feszültségstabilizátorokkal ellátott hálózati tápegységeket használtak (és egyes áramkörökben teljesen szabályozatlan feszültségről táplálkoztak), amelyek nem mindig tudtak megbirkózni a hálózat feszültségingadozásával, különösen a vidéki területeken, ami előzetes feszültség stabilizálása. A kapcsolóüzemű tápegységekkel rendelkező 4UPITST és USTsT TV -k megjelenésével megszűnt a hálózati feszültség további stabilizálásának igénye.

A ferrorezonáns stabilizátor két fojtószelepből áll: telítetlen maggal (mágneses réssel) és telített maggal, valamint kondenzátorral. A telített induktivitás I - V jellemzőjének sajátossága, hogy a rajta lévő feszültség alig változik, ha a rajta átfolyó áram változik. A fojtótekercsek és a kondenzátorok paramétereinek kiválasztásával biztosítható a feszültség stabilizálása, amikor a bemeneti feszültség meglehetősen széles tartományon belül változik, de a táphálózat frekvenciájának enyhe eltérése nagymértékben befolyásolta a stabilizátor jellemzőit.

Modern stabilizátorok

Jelenleg a stabilizátorok fő típusai a következők:

• elektrodinamikus szervo (mechanikus)
• statikus (elektronikusan kapcsolható)
• relé
• kompenzáció (elektronikus sima)

A modelleket egyfázisú (220/230 V) és háromfázisú (380/400 V) változatban is gyártják, teljesítményük több száz watttól több megawattig terjed. A háromfázisú modellek kétféle változatban kaphatók: minden egyes fázishoz független beállítással vagy a stabilizátor bemenetén az átlagos fázisfeszültség beállításával.

A gyártott modellek a megengedett bemeneti feszültségtartományban is különböznek, amelyek például a következők lehetnek: ± 15%, ± 20%, ± 25%, ± 30%, -25% / + 15%, -35% / + 15% vagy -45% / + 15%. Minél szélesebb a tartomány (különösen negatív irányban), annál nagyobbak a stabilizátor méretei és magasabb a költsége azonos kimeneti teljesítmény mellett.

A feszültségszabályozó fontos jellemzője a sebessége, vagyis minél nagyobb a fordulatszám, annál gyorsabban reagál a szabályozó a bemeneti feszültség változására. A sebesség egy olyan időszak (ezredmásodperc), amely alatt a szabályozó képes egy voltgal megváltoztatni a feszültséget. A különböző típusú stabilizátorok eltérő válaszsebességgel rendelkeznek, például az elektrodinamikusoknál a sebesség 12 ... 18 ms / V, a statikus stabilizátorok 2 ms / V -ot biztosítanak, de az elektronikus, kompenzációs típusnál ez a paraméter 0,75 ms / V.

Egy másik fontos paraméter a kimeneti feszültség stabilizálásának pontossága. A GOST 13109-97 szerint a tápfeszültség megengedett legnagyobb eltérése a névleges ± 10% -a. A modern feszültségszabályozók pontossága 1% és 8% között mozog. A 8% -os pontosság elegendő a háztartási és ipari elektromos készülékek túlnyomó többségének megfelelő működéséhez. Szigorúbb követelményeket (1%) szoktak előírni az összetett berendezések (orvosi, high-tech és hasonlók) áramellátására. Fontos fogyasztói paraméter a stabilizátor azon képessége, hogy a megadott bemeneti teljesítményen működik a teljes bemeneti feszültségtartományban, de nem minden stabilizátor felel meg ennek a paraméternek. Néhány stabilizátor ellenáll a tízszeres túlterhelésnek; ilyen stabilizátor vásárlásakor nincs szükség erőtartalékra.

Lásd még

• A 78xx sorozat mikroáramkörei - egy sor közös lineáris stabilizátor

Irodalom

• Veresov G.P. Tápegység háztartási elektronikai berendezésekhez. - M.: Rádió és kommunikáció, 1983.- 128 p.
• V.V. Kitaev és mások Tápegység kommunikációs eszközökhöz. - M.: Kommunikáció, 1975–328 p. - 24.000 példány.
• V. G. Kosztikov Parfenov E.M. Shakhnov V.A. Elektronikus eszközök áramellátásának forrásai. Áramkörök és tervezés: Tankönyv az egyetemek számára. - 2. - M.: Hotline - Telecom, 2001. - 344 p. - 3000 példány. -ISBN 5-93517-052-3
• Shtilman V.I. Mikroelektronikus feszültségstabilizátorok. - Kijev: Technika, 1976.

Linkek

• Stabilizátorok. Gyártók. Leírás. (Hogyan óvhatja meg otthonát és készülékeit az áramütéstől, és hogyan válassza ki a megfelelő stabilizátort, amely segít ebben)
• Feszültségstabilizátor otthon (Miért van szüksége otthoni feszültségstabilizátorra, hogyan válassza ki, stabilizátorok típusai)
• GOST R 52907-2008 "Áramforrások rádióelektronikai berendezésekhez. Kifejezések és meghatározások"

A feszültségstabilizátor olyan eszköz, amelynek bemenetére instabil vagy a fogyasztó számára nem megfelelő paraméterekkel ellátott feszültséget szolgáltatnak. A stabilizátor kimeneténél a feszültség már rendelkezik a szükséges (stabil) paraméterekkel, amelyek lehetővé teszik a feszültségváltozásra érzékeny fogyasztók áramellátását. Hogyan működik a feszültségszabályozó, és mire jó?

Az egyenfeszültség stabilizálása akkor szükséges, ha a bejövő feszültség túl alacsony vagy magas a fogyasztó számára. A tartóeszközön való áthaladáskor a kívánt értékre nagyobb vagy kisebb lesz. Szükség esetén a szabályozó áramkört úgy lehet megtervezni, hogy a kimeneti feszültség polaritása a bemeneti feszültséggel ellentétes legyen.

Lineáris

A lineáris szabályozó egy osztó, amelyet instabil feszültséggel látnak el. Kiderül, hogy már kiegyenlített, stabil jellemzőkkel. A működés elve az ellenállás állandó megváltoztatása, hogy állandó kimeneti feszültséget tartson fenn.

Előnyök:

• Egyszerű kialakítás, kevés részlettel;
• Nincs interferencia a működésben.

Hátrányok:

• A bemeneti és kimeneti feszültségek nagy különbsége miatt a lineáris áramátalakító gyenge hatékonyságot eredményez, mivel a megtermelt teljesítmény nagy része hővé alakul, és eloszlik az ellenállás -szabályozóban. Ezért szükségessé válik egy vezérlőberendezés felszerelése megfelelő méretű radiátorra.

Paraméteres Zener dióda, párhuzamos

A gázkisüléses és a félvezető Zener diódák alkalmasak olyan áram stabilizáló berendezés áramköréhez, amelyben a vezérlőelem a terhelt ággal párhuzamosan helyezkedik el.

Egy olyan áramnak, amely az R L áramának 3–10 -szerese, át kell haladnia a Zener diódán. Ezért a mechanizmus csak kisáramú mechanizmusokban alkalmas feszültségkiegyenlítésre. Általában bonyolultabb töltetű áramváltók alkatrészeként használják.

Bipoláris tranzisztoros sorozat

A feszültségstabilizátor működési elve a készülékdiagram segítségével látható.

Látható, hogy két elemet egyesít:

1. A már ismert párhuzamos paraméteres stabilizátor egy zener diódán;
2. Bipoláris tranzisztor, amely állandó sebességgel növeli az áramot. Emitter -követőnek is nevezik.

A kimeneti feszültséget a következő képlet határozza meg: Uout = Uz - Ube. Uz a Zener dióda által támogatott feszültség. Szinte független a zener diódán átáramló áramtól. Ube - a kimeneti feszültség és a Zener dióda által stabilizált feszültség közötti különbség. Szinte független a pn csomóponthoz táplált áramtól. A különbség azonban az anyag jellegétől függ (szilícium Ube esetén - 0,6 V, germánium esetén - 0,25 V). Ezen értékek összehasonlító függetlensége miatt stabil a kimeneti feszültség.

Háromrétegű tranzisztoron való áthaladáskor a stabilizátor kimenetén lévő feszültség nő. Ha egy tranzisztor használata nem felel meg az energiafogyasztó igényeinek, akkor több tranzisztorból álló konstrukciót alkalmaznak, hogy az áramot a kívánt értékre növeljék.

Soros kompenzáció az operációs erősítőn

Kompenzáló eszköz visszajelzéssel. Ebben a stabilizátorban a kimeneti feszültséget mindig összehasonlítják a szabványnak tekintett értékkel. A köztük lévő különbség szükséges a feszültségszabályozó mechanizmus jelének kialakításához és továbbításához.

Az Uout kimeneti feszültség egy részét eltávolítják az R2 ellenállásból, amelyet a Zener diódán lévő Uz (referenciafeszültség) értékkel hasonlítanak össze, a diagramon D1 -ként. A kapott különbség áthalad egy műveleti erősítőn (az U1 diagramon), és átkerül a vezérlő tranzisztorba.

A stabil működést a hurok fáziseltolódása biztosítja, amely megközelíti a 180 ° + n * 360 ° -ot. Mivel a kimeneti feszültség egy része az erősítőhöz kerül, az utóbbi a fázist egy szöggel eltolja. Az áramerősítő áramkörbe csatlakoztatott tranzisztor nem okoz fáziseltolódást. Ebben az esetben a hurok eltolódása 180 ° -kal marad.

Impulzus

Az instabil paraméterekkel rendelkező elektromos áramot rövid impulzusok szolgáltatják a stabilizátor tárolóeszközéhez (induktív tekercs vagy kondenzátor működik). A tárolt villamos energia később különböző paraméterekkel kerül a terhelésbe. A stabilizálásnak két lehetősége van:

1. Az impulzusok időtartamának és a köztük lévő szüneteknek a szabályozásával ( impulzusszélesség moduláció elve);
2. A kimeneti feszültség és a minimális és maximális megengedett értékek összehasonlításával. Ha magasabb, mint a maximális, akkor a hajtás leállítja az energia tárolását és a kisülést. Ekkor a kimeneti feszültség kisebb lesz, mint a minimum. Ebben az esetben a meghajtó újra működik ( kétállású vezérlés elve).

Az áramkörtől függően az impulzusáram -kiegyenlítő átalakíthatja a feszültséget, hogy különböző eredményeket érjen el. Ezért megkülönböztetik fajtáit:

• Lefelé(a kimeneti feszültség kisebb, mint a bemenetnél, de azonos polaritással);
• Emelés(a kimeneti feszültség nagyobb, mint a bemenetnél, de azonos polaritással);
• Buck-boost(a tüske feszültsége lehet magasabb vagy alacsonyabb, mint a bemenetnél, de a polaritás ugyanaz). Az eszközt akkor használják, ha a bemenet és a kimenet U értéke nagyon eltérő, de a bemenetnél nem kívánt eltérések lehetségesek felfelé vagy lefelé;
• Fordítás(a kimeneti feszültség nagyobb vagy kisebb, mint a bemenetén, a polaritás ellentétes).

Előnyök:

• Alacsony energiaveszteség.

Hátrányok:

• Impulzus zaj a kimeneten.

AC feszültség stabilizátorok

A váltóáramú feszültségstabilizátort úgy tervezték, hogy állandó áramot tartson fenn a kimeneten, függetlenül attól, hogy milyen paraméterekkel rendelkezik a bemeneten. A kimeneti feszültséget ideális szinuszosnak kell leírnia, még akkor is, ha éles ugrások, leesések vagy akár szünetek vannak a bemeneten. Vannak felhalmozódó és korrigáló stabilizáló eszközök.

Stabilizátorok-akkumulátorok

Ezek olyan eszközök, amelyek először egy bejövő áramforrásból tárolják az áramot. Ezután az energia újra keletkezik, de állandó jellemzőkkel az áramot a kimenetre irányítják.

Motor-generátor rendszer

A működés elve az, hogy az elektromos energiát elektromos motorral mozgási energiává alakítják. Ezután a generátor kinetikusból elektromosra alakítja vissza, de az áramnak már vannak sajátos és állandó jellemzői.

A rendszer legfontosabb eleme a lendkerék, amely tárolja a mozgási energiát és stabilizálja a kimeneti feszültséget. A lendkerék mereven össze van kötve a motor és a generátor mozgó részeivel. Nagyon masszív és nagy tehetetlenségi tartási sebességgel rendelkezik, ami csak a fázisfrekvenciától függ. Mivel a lendkerék sebessége viszonylag állandó, a feszültség állandó marad a bemenet jelentős csökkenése és túlfeszültsége ellenére is.

A motor-generátor rendszer alkalmas háromfázisú feszültségekhez. Ma csak stratégiai helyeken használják. Korábban nagysebességű elektronikus számítógépek áramellátására használták.

Ferrorezonáns

A készülék a következőket tartalmazza:

• Telített mag induktív tekercs;
• Telítetlen maggal rendelkező induktor (mágneses rés van benne);
• Kondenzátor.

Mivel a telített maggal rendelkező tekercs állandó feszültségű, függetlenül a rajta folyó áramtól, a második tekercs és a kondenzátor jellemzőinek kiválasztásával lehetséges a feszültség stabilizálása a szükséges határokon belül.

Az így kapott mechanizmus működési elve összevethető egy lengéssel, amelyet nehéz hirtelen megállítani vagy nagyobb sebességgel lendíteni. Még csak nem is kell minden alkalommal megnyomni a lengést, mert az oszcilláló mozgás tehetetlenségi folyamat. Ezért megengedett erős feszültségcsökkenés és megszakítás. Az oszcillációs frekvenciát is nehéz megváltoztatni, mivel a rendszernek saját egyensúlyi frekvenciája van.

A ferrorezonáns stabilizátorok népszerűek voltak a szovjet időkben. A televíziók áramellátására használták őket.

Inverter

Az inverter stabilizátor áramköre a következőket tartalmazza:

• Bemeneti szűrők;
• Egyenirányító olyan eszközzel, amely megváltoztatja a teljesítménytényezőt;
• Kondenzátorok;
• Mikrokontroller;
• Feszültségváltó (DC -AC).

A működés elve két folyamaton alapul:

1. A bejövő váltakozó áramot először egyenárammá alakítják, amint áthalad a korrektoron és az egyenirányítón. Az energiát kondenzátorokban tárolják;
2. Az egyenáramot ezután váltóáramú kimenetre konvertálják. A kondenzátorból az áram az inverterbe kerül, amely átalakítja az áramot váltakozó árammá, de változatlan paraméterekkel.

Példa (220 V feszültségstabilizátor működési elve): a bemeneti feszültség kisebb vagy nagyobb, mint 220 V, alakja nem felel meg egy szinusznak. Az egyenirányítón és a korrektoron való áthaladás után az áram állandóvá válik, a feszültség hullámforma ideális szinusz. Az inverteren való áthaladás után 50 Hz frekvenciájú és 220 V feszültségű váltakozó szinuszos áram rohan a kimenetre.

A mechanizmus nagy hatékonysága (a hatékonyság közel 100%) miatt egy ilyen stabilizátort drága orvosi és sportfelszerelésekhez használnak.

UPS

A szünetmentes tápegységek kialakításukban és elvükben hasonlóak az inverteres átalakító eszközökhöz. A hasonlóság azzal ér véget, hogy az áram felhalmozódása nem a kondenzátorban, hanem az akkumulátorban következik be, amelyből az áram a fogyasztó számára szükséges paraméterekkel jön ki.

A szünetmentes tápegységek szükségesek a számítástechnikai berendezések áramellátásához, mivel nem csak a feszültséget stabilizálják, hanem kizárják a programok meghibásodását a vészleállítás során. Példa: ha feszültségszünet következik be, akkor az akkumulátorban felhalmozott energia elegendő a számítógép megfelelő leállításához. Minden adat mentésre kerül, és a számítógép "tömése" érintetlen marad.

Javító

A korrekciós stabilizátorok közé tartoznak a feszültségátalakítók, amelyek megváltoztatják azt a további potenciál miatt, ami nem volt elegendő a fogyasztó számára szükséges érték eléréséhez.

Elektromágneses

Egy másik név ferromágneses. Kondenzátor hiányában, kisebb teljesítményben és nagyobb méretekben különbözik a ferrorezonanciától.

Ha a lineáris reaktor (az L1 ábrán) sorba van kötve az Rh ellenállással, és az L2 nemlineáris reaktor párhuzamosan van csatlakoztatva az Rh -val, akkor függetlenül attól, hogy a bemeneti feszültség hogyan változik, a kimenet állandó lesz. Ez annak köszönhető, hogy a második reaktor telítési módban működik, ezért a rajta lévő feszültség nem változik változó áram mellett. Ezért a bemeneti feszültség megváltoztatása nem befolyásolja a kimeneti értéket. Csak L1 és L2 között oszlik el újra. A bemeneti érték növekedése teljesen L1 -re megy.

Elektromechanikus és elektrodinamikai

Ez kétféle stabilizátor, hasonló kialakítású, és egy erősítő transzformátort képvisel. Náluk a feszültséget úgy alakítják át, hogy a bemeneten áramot gyűjtő csomópontot a transzformátor tekercselése mentén mozgatják. Ennek eredményeként a stabilizációs együttható óvatosan változik a kimeneti feszültséghez szükséges értékre.

Az elektromechanikus szintezőben a vezérlést ecsetek végzik, amelyek gyorsan elhasználódnak, mivel mozgó elemek. Lehetőség van az elektrodinamikai analóg kopásának csökkentésére, amelyben a keféket henger váltja fel.

Ezek az egyetlen áramátalakítók, amelyek nemcsak biztosítják a zökkenőmentes átalakulását, hanem szinuszokat is képeznek belőle. Végezetül az érték viszonylag állandó, a névleges értéktől való maximális eltérés nem haladja meg a 3%-ot. Ez az energiaellátás optimális háztartási és ipari készülékekhez.

Előnyök:

• Széles bemeneti feszültség (130-260V);
• Nincs interferencia a kimeneten;
• Túlterhelési képesség akár 200% -ig fél másodpercig;
• Csendes működés (ha nincs túlterhelés);
• Kiváló zajállóság.

Hátrányok:

• Nem használható hideg időben (a kialakítás csak rövid könnyű fagyokkal és legfeljebb 40 Celsius fokig működik);
• Alacsony stabilizációs sebesség (a probléma az ecsetek számának hozzáadásával oldható meg).

Az elektrodinamikai analóg előnyei közé tartozik, hogy képes negatív hőmérsékleten (legfeljebb 15 fok alatt) dolgozni. További előny: a kialakítás 200% -os túlterhelést képes elviselni akár 120 másodpercig.

Relé

A relé feszültségstabilizátor működési elve hasonló a többi autotranszformátoros átalakító működéséhez lépcsőbeállítással, az elektromechanikus relék segítségével az automatikus transzformátor egyes tekercseléseinek be- / kikapcsolásával. Ezért a kimeneti feszültség emelése és csökkentése párhuzamos emelési és süllyesztési folyamat a tartóeszköz bemenetén.

A reléátalakító különlegessége, hogy a megjelenített érték egy lépésen belül mindig változik. Például az elfogadható értékek tartománya 215 és 220 volt között van beállítva. Ez azt jelenti, hogy a feszültség folyamatosan változik ezen a kereten belül, míg a bemeneten ez a tartomány 200-230 volt lehet. A léptetés a tekercsek számától függ: minél több van, annál kisebb a tartomány, és egyenletesebb lesz a kimeneti feszültség.

Ebből azt a következtetést vonhatjuk le, hogy egy kiváló minőségű stabilizátor nem képes csak 220 voltot megjeleníteni a képernyőn. Ha az érték nem változik, akkor arra a következtetésre juthatunk, hogy a LED -ek pontosan a "220" szám formájában vannak elhelyezve, és nem tudnak más számot megjeleníteni. Ezt gátlástalan gyártók teszik, hogy csökkentsék a váltóáramú átalakítók költségeit.

Előnyök:

• Nagy sebességű stabilizálás;
• Kis méret;
• Nagy bemeneti feszültségtartomány (140-270 volt);
• Alacsony érzékenység a bemeneti feszültségváltozásokra;
• 110% -os túlterhelés 4 másodpercig;
• Csendes munka;
• Munkavégzés -20 és +40 Celsius fok között.

Hátrányok:

• Lépcsős (nem sima) stabilizálás (a fény nagy lépéstávolsággal villog);
• A stabilizációs sebesség a kimeneti feszültség pontosságától függ: minél pontosabb a feszültség, annál kisebb a fordulatszám.

Elektronikus

Ha instabil paraméterekkel kell áramot konvertálni, akkor figyeljen egy elektronikus stabilizátorra. A 220 voltos feszültségstabilizátor elektronikus eszköze a reléátalakító analógja. A különbség közöttük csak a terhelt áramkörben lévő transzformátor tekercselésének megváltoztatásának módjában rejlik.

Ebben a kialakításban a kapcsolás nem a relé jelenléte miatt történik, hanem a triacsok vagy tirisztorok miatt. Mivel nincsenek mechanikus alkatrészek, a készülék élettartama jelentősen megnövekszik. Az elfogadható költséggel együtt ez az opció optimális a háztartási készülékek számára. Ellenkező esetben az előnyök és hátrányok ugyanazok, mint a reléátalakítónál.

Hibrid

2012 -ben egy új típusú stabilizátor jelent meg a piacon - egy hibrid. Ez egy elektromechanikus eszköz, amelynek kialakítása két reléátalakítót is tartalmaz.

A fő elem elektromechanikus. A reléelemek csak akkor szerepelnek a munkában, ha az utóbbiak már nem tudnak 220 voltot kiadni a kimeneten. Ez akkor fordul elő, ha a bejövő feszültség túl alacsony vagy túl magas. Tehát egy elektromechanikus átalakító 144-256 V feszültséggel működik. A relé pedig bekapcsol, ha az érték 144V alá esik, vagy 256V fölé emelkedik. A maximális tartomány 105-280 volt.

A hibrid átalakítók zavartalan áramellátásra alkalmasak magánházban, lakásban, irodában vagy akár üzletben.

Az elektromos készülékek minősége és élettartama a szolgáltatott energia paramétereitől függ. Éles túlfeszültségek, megszakítások vagy feszültségcsökkenések esetén a berendezés meghibásodik. Ennek csak az egyeztetett értékű feszültségű szünetmentes tápegység képes ellenállni. Ez lehetővé teszi, hogy feszültségstabilizátorokat szerezzen be, amelyek nélkül a modern élet lehetetlen.

A stabilizátor legfontosabb paraméterei a K st stabilizációs együttható, az R out kimeneti ellenállás és a η hatásfok.

Stabilizációs tényező a kifejezés alapján határozták meg K st = [∆u be / u bemenet] / [∆u kimenet / u kimenet]

ahol be, ki- állandók a stabilizátor bemenetén és kimenetén; Bele- a változás u benne; Ki- a változás u ki megfelel az ∆u in változásának.

És így, stabilizációs tényező a bemenet relatív változásának és a stabilizátor kimenetén lévő relatív változásnak az aránya.

Minél nagyobb a stabilizációs tényező, annál kevésbé változik a kimenet, amikor a bemenet változik. A legegyszerűbb stabilizátorok esetében K st értéke az egység, a bonyolultabbaknál pedig százak és ezrek.

A stabilizátor kimeneti impedanciája kifejezés határozza meg R out = | Outu out / ∆i out |

ahol ∆u out a konstans változása a stabilizátor kimenetén; Outi out - a stabilizátor állandó kimeneti áramának változása, amely a kimeneti feszültség változását okozta.

A stabilizátor kimeneti impedanciája megegyezik a szűrővel ellátott egyenirányító kimeneti impedanciájával. Minél kisebb a kimeneti ellenállás, annál kevésbé változik a kimenet, amikor a terhelési áram változik. A legegyszerűbb stabilizátorokban az R out értéke Ohm -egységek, a fejlettebbeknél pedig az Ohm századrésze és ezreléke. Meg kell jegyezni, hogy a szabályozó rendszerint drasztikusan csökkenti a feszültség hullámzását.

A η st stabilizátor hatékonysága a P n terheléshez szolgáltatott teljesítmény és a bemeneti forrásból fogyasztott teljesítmény aránya R in: η st = R n / R in

Hagyományosan a stabilizátorokat paraméteres és kompenzációs típusokra osztják.

Érdekes videó a feszültségstabilizátorokról:

Paraméteres stabilizátorok

Ezek a legegyszerűbb eszközök, amelyekben kis kimeneti változásokat érnek el két terminállal rendelkező elektronikus eszközök használatával, amelyeket az áram-feszültség jellemző kifejezett nemlinearitása jellemez. Tekintsünk egy zener diódán alapuló paraméteres stabilizátor diagramját (2.82. Ábra).

Elemezzük ezt az áramkört (2.82. Ábra, a), amelyhez először átalakítjuk az ekvivalens generátor -tétel segítségével (2.82. Ábra, b). Elemezzük grafikusan az áramkör működését úgy, hogy a terhelési vonalakat a zener dióda volt-amper karakterisztikáján ábrázoljuk a bemenet különböző értékeinek megfelelő egyenértékű feszültség különböző értékeihez (2.82. Ábra, c).
A grafikai konstrukciókból nyilvánvaló, hogy az u ekvivalens jelentős változásával (∆u e), és így az u in bemenettel, a kimenet jelentéktelen mértékben outu out változik.

Ezenkívül minél kisebb a zener dióda differenciális ellenállása (vagyis minél vízszintesebben megy a zener dióda jellemzője), annál kisebb az ∆u kiesés.

Meghatározzuk egy ilyen stabilizátor fő paramétereit, amelyekhez az eredeti áramkörben kicseréljük a Zener diódát egy egyenértékű áramkörre, és bevezetjük a bemeneti áramkörbe (2.82. Ábra, d) a bemenet változásának megfelelő feszültségforrást. Inu in (pontozott vonal a diagramon): R out = r d || R 0 ≈ r d, mivel R 0 >> r d η st = (u ki · I n) / (u in · I in) = (u out · I n) / [u in (I n + I in)].

K st = (∆u in / u in): (∆u out / u out) Mivel általában R n >> r d Következésképpen K st ≈ u out / u in · [(r d + R 0) / r d]

A paraméteres stabilizátorokat általában több egységtől tíz milliamperig terjedő terhelésekhez használják. Leggyakrabban referenciaforrásként használják őket a kompenzációs feszültségstabilizátorokban.

Kompenzációs stabilizátorok

Ezek zárt hurkú automatikus vezérlőrendszerek. A kompenzációs stabilizátor jellemző elemei egy referencia (referencia) forrás (ION), egy összehasonlító és erősítő elem (MSE) és egy szabályozó elem (RE).

Hasznos megjegyezni, hogy az OOS két szakaszból áll - egy operációs erősítőből és egy tranzisztorból. A megfontolt rendszer meggyőző példa, amely bemutatja az általános negatív visszacsatolás előnyeit a helyi rendszerrel szemben.

A stabilizátorok fő hátránya a folyamatos szabályozással alacsony hatásfok, mivel a szabályozóelemben jelentős energiafogyasztás történik, mivel a teljes terhelés áthalad rajta, és a rajta eső csepp egyenlő a stabilizátor bemeneti és kimeneti feszültsége közötti különbséggel.

A 60 -as évek végén elkezdtek kompenzációs stabilizátorok integrált áramköreit gyártani folyamatos szabályozással (K142EN sorozat). Ez a sorozat stabil stabilizátorokat tartalmaz rögzített kimeneti feszültséggel, állítható kimeneti feszültséggel és bipoláris, valamint bemeneti és kimeneti feszültséggel. Azokban az esetekben, amikor olyan áramot kell átvezetni a terhelésen, amely meghaladja a beépített stabilizátorok megengedett legnagyobb értékeit, a mikroáramkört külső szabályozó tranzisztorokkal egészítik ki.

A beépített stabilizátorok néhány paraméterét a táblázat tartalmazza. Ábrán látható, és a külső elemek K142EN1 stabilizátorhoz való csatlakoztatásának lehetősége látható. 2,85.


Az R ellenállást az áramvédelem működtetésére tervezték, az R 1 pedig a kimeneti feszültség szabályozására szolgál. A K142UN5, EH6, EH8 mikroáramkörök funkcionálisan teljes stabilizátorok, fix kimeneti feszültséggel, de nem igényelnek külső elemek csatlakoztatását.

Az impulzus -stabilizátorok ma nem kevésbé elterjedtek, mint a folyamatos stabilizátorok.

Az ilyen stabilizátorok tápelemeinek kulcsfontosságú működési módjának köszönhetően, még a bemeneti és kimeneti feszültségek szintjének jelentős különbsége esetén is 70-80% -os hatékonyságot érhet el, míg a folyamatos stabilizátoroknál 30 - 50%.

A kulcsos üzemmódban működő tápegységben a kapcsolási időszak alatt eloszló átlagos teljesítmény sokkal kisebb, mint egy folyamatos stabilizátorban, mivel bár zárt állapotban a tápelemen átáramló áram maximális, az átesés közel a nullához, és nyitott állapotban a rajta átfolyó áram nulla, bár maximális. Így mindkét esetben a teljesítményveszteség elhanyagolható és közel van a nullához.

A tápelemek kis veszteségei a hűtő radiátorok csökkenéséhez vagy akár megszüntetéséhez vezetnek, ami jelentősen csökkenti a tömeget és a méreteket. Ezenkívül a kapcsoló stabilizátor használata bizonyos esetekben lehetővé teszi az 50 Hz frekvencián működő teljesítménytranszformátor kizárását az áramkörből, ami szintén javítja a stabilizátorok teljesítményét.

A tápegységek kapcsolásának hátrányai közé tartozik a kimeneti feszültség hullámzásának jelenléte.

Fontolja meg a soros szabályozó kapcsolását

Az S kulcsot a vezérlő áramkör (CS) a terhelés értékétől függően rendszeresen be- és kikapcsolja. a kimenet a t be / t ki arány megváltoztatásával állítható be, ahol t be, t ki azoknak az időintervallumoknak az időtartama, amelyeken a kapcsoló be- és kikapcsolt állapotban van. Minél nagyobb ez az arány, annál nagyobb a teljesítmény.

S-kulcsként gyakran használnak bipoláris vagy mezőhatású tranzisztorokat.

A dióda biztosítja az induktív áram áramlását a kapcsoló kikapcsolásakor, és ezért kizárja a kapcsoló veszélyes túlfeszültségének megjelenését a kapcsolás pillanatában. Az LC szűrő csökkenti a kimeneti hullámzást.

Még egy érdekes videó a stabilizátorokról:

Sokan hirtelen áramütést tapasztaltak, aminek következtében a ház összes háztartási készüléke meghibásodik. Lehetséges valahogy megakadályozni őket, és megvédeni a drága eszközöket a meghibásodástól? Ebben a cikkben elemezzük, mik ezek és hogyan működnek.

A modern elektromos hálózatok sajnos nem biztosítanak állandó feszültséget a konnektorba. A lakóhelytől, az előfizetők számától és az egy vonalon lévő eszközök teljesítményétől függően a feszültség nagymértékben változhat 180-240 volt között.

Egy modern stabilizátor így néz ki

De a mai elektronika nagy része rendkívül negatívan áll az ilyen kísérletekhez, mivel a határérték + -10 voltra ugrik. Például egy tévé vagy számítógép egyszerűen kikapcsolhat, ha a feszültség 210 -re csökken, ami gyakran előfordul, különösen este.

Nem kell azzal számolni, hogy az elkövetkező években korszerűsítik az elektromos hálózatokat. Ezért a polgároknak önállóan kell gondoskodniuk a feszültség „kiegyenlítéséről” és az elektromos hálózatok védelméről. Mindössze annyit kell tennie, hogy stabilizátort vásárol.

Ami

A stabilizátor olyan eszköz, amely kiegyenlíti a hálózati feszültséget azáltal, hogy a szükséges 220 voltot táplálja az eszközhöz. A legtöbb modern fapados stabilizátor a kívánt mutató + -10% -ának tartományában működik, vagyis a „kiegyenlítő” túlfeszültségek a 200 és 240 volt közötti tartományban vannak. Ha komolyabb süllyedést tapasztal, akkor drágább eszközt kell választania - egyes modellek képesek "húzni" a vonalat 180 voltról.

Modern feszültségstabilizátorok ezek apró eszközök, amelyek teljesen csendben működnek, és nem dúdolnak, mint a Szovjetunióból származó „őseik”. 220 és 380 voltról működhetnek (vásárláskor ki kell választani).

A feszültségcsökkenés mellett a kiváló minőségű stabilizátorok „megtisztítják” a vezetéket a szemétimpulzusoktól, interferenciáktól és túlterheléstől. Javasoljuk, hogy mindenképpen használja az ilyen eszközöket a mindennapi életben, telepítse őket a lakás bejáratánál, vagy legalábbis minden fontos háztartási készüléken (kazán, munkagép, stb.). De még mindig jobb, ha nem kockáztatja a drága berendezéseket, hanem normál kiegyenlítő eszközt vásárol.

Most, hogy tudodgondoljon arra, mennyi pénzt takaríthat meg. Ugyanakkor nagyszámú berendezés működik a lakásban - mosógép, számítógép, TV, mosogatógép, telefon töltődik, stb. Ha ugrás történik, mindez meghiúsulhat, és a kár több tízezer, vagy akár több százezer rubel lesz. A bíróságon szinte lehetetlen bebizonyítani, hogy a berendezés meghibásodásának oka a túlfeszültség volt, ezért fizetnie kell a javításokért, és saját pénzéből újat kell vásárolnia.

A stabilizátor működési elve

A stabilizátorok típusai

Jelenleg háromféle stabilizátor létezik, amelyek az igazítás elve szerint különböznek egymástól:

1. Digitális.
2. Relé.
3. Szervohajtások.

A legpraktikusabb, legkényelmesebb és legmegbízhatóbb digitális vagy elektronikus eszközök. A tirisztoros kapcsolók jelenléte miatt működnek. Az ilyen rendszerek fő előnye a minimális válaszidő, az abszolút zajtalanság és a kis méret. Hátránya az ár, általában 30-50% -kal drágábbak, mint más készülékek.

A relérendszerek a középső árkategóriába tartoznak. Úgy működnek, hogy kapcsolják a teljesítményreléket, be- és kikapcsolják a transzformátor megfelelő tekercselését. Relé feszültségstabilizátorok otthoni használatra optimálisnak tekintik. A készülék fő előnyei a megfizethető árak, a gyors reagálási sebesség. Mínusz - rövid élettartam. Egy hagyományos relé körülbelül 40-50 ezer kapcsolást képes elviselni, ezt követően az érintkezők elhasználódnak és elkezdenek ragadni. Ha meglehetősen stabil hálózata van, akkor a relérendszer évekig működik. De ha a kudarc naponta többször előfordul, akkor másfél -két év múlva kudarcot vallhat.

A szervo típusú eszközök alacsony költségűek és a transzformátor által felvett fordulatok számának megváltoztatásával működnek. Kapcsolásuk a szervó mozgása miatt történik, amely kapcsolja az érintkezőt, mint egy reosztáton. Ezen rendszerek fő előnye a megfizethető ár. Hátránya az alacsony megbízhatóság és a hosszú válaszidő.

Hogyan válasszuk ki a megfelelőt

Most már tudod,otthonra. Nézzük meg, hogyan válasszuk ki a megfelelő eszközöket.

Először is meg kell határoznia, hogy hány eszköz fog működni egyszerre. Például, ha a konyhában tartózkodik, kapcsolja be az elektromos vízforralót, a mikrohullámú sütőt és a mosogatógépet. Az előszobában TV és számítógép, a fürdőszobában mosógép áll rendelkezésre. Ugyanakkor hűtőszekrény és egyéni fűtőkazán dolgozik a lakásban kikapcsolás nélkül - ezek az eszközök 200-300 wattot is fogyasztanak.

Az eszközök teljesítményéről az útlevél alapján tájékozódhat. De ne feledje, hogy a gyártók az aktív teljesítményt jelzik, nem a valós teljesítményt.

A stabilizátor felszerelése a mérő után

Figyelem:a helyes számításhoz ismernie kell a rendszer teljes kapacitását, és nem annak üzemmódját. A hűtőszekrény üzem közben 100 wattot fogyaszt óránként, de a motor indításakor 300-500 watt reaktív energiát igényel. Ezért mindig vegye margóval a készüléket.

Például a lakás fogyasztása 2000 watt. Ez egy nagyon is valóságos szám egy klasszikus, modern technológiájú "kopeck darab" -hoz, és nincs felszerelve olyan erős fogyasztókkal, mint a kazán, elektromos sütő és főzőlap. A teljes teljesítmény figyelembevételéhez adjon hozzá 20%-ot. Azt is meg kell értenie, hogy ha a hálózat 20 voltos feszültséggel megegyezik, akkor a transzformátor elveszíti teljesítményének 20% -át. Ennek eredményeként a teljes készlet eléri a 30-40%-ot, és meg kell vásárolnia egy stabilizátort, amelynek kapacitása 2000 * 0,4 + 2000 = 2800 wattos.

Ez minden információ, amit tudnia kell feszültségszabályozó: mi ez és most már tudod, hogyan működik. Továbbra is ki kell találni, hogyan kell helyesen csatlakoztatni. Javasoljuk, hogy közvetlenül a mérő mögé, az elektromos panel elé telepítse, bár külön is csatlakoztatható a szükséges vezetékekhez. A készüléket földelni kell, hogy problémák esetén lemerítse az áramot, és védje berendezését. Jobb, ha meghív egy tapasztalt villanyszerelőt a csatlakozáshoz.