Daudzi cilvēki zina, kas ir strāvas padeves pārtraukumi un pārspriegumi. Viena lieta, kad spuldzes no tā vienkārši mirgo un var izdegt. Un cita lieta ir tad, kad veļas mazgājamā mašīna vai ledusskapis izdeg no sprieguma pārsprieguma. Tas būtiski ietekmēs ģimenes budžetu. Importētās sadzīves ierīces nav paredzētas tādiem sprieguma pārspriegumiem, kas bieži rodas sadzīves tīklos. Lai pasargātu sevi no sadzīves tehnikas darbības traucējumu riska, jums jāiegādājas sprieguma stabilizators, kas tiek izvēlēts atbilstoši to ierīču kopējai jaudai, kas darbosies jūsu mājas tīklā.

Šķirnes

Sprieguma stabilizatori ir ierīces, kas pielīdzina barošanas spriegumu tiem parametriem, kas atbilst standarta vērtībām, kā arī attīra spriegumu no augstfrekvences traucējumiem. Stabilizatora veids nosaka galvenā iebūvētā mehānisma veidu, kas darbojas kā stabilizators.

Sprieguma stabilizatori ir sadalīti divos galvenajos veidos:

1. Uzkrājas.
2. Labojošs.

Pirmā veida stabilizatori pašlaik netiek izmantoti, jo tie ir lieli. Iepriekš tos izmantoja ražošanā, nevis vietējā vidē. Kumulatīvie sprieguma stabilizatori funkciju, uzkrājot traukā elektrisko enerģiju, un pēc tam no šī konteinera saņemt nepieciešamo elektrisko strāvu ar nepieciešamajiem parametriem. Nepārtrauktās barošanas avoti darbojas pēc līdzīga principa.

Korektīvie stabilizatori spriegumi visbiežāk ietver vadības bloku. Tas reaģē uz sprieguma kritumiem vienā vai otrā virzienā, un tajā pašā laikā savieno atbilstošo transformatora tinumu. Korekcijas stabilizatori tiek plaši izmantoti sadzīves apstākļos.

Tie, savukārt, ir sadalīti vairākos veidos:

• Stafete.
• Elektroniskais (tiristors).
• Ferrorezonants.
• Elektromehāniski.
• Invertors.
• Lineāra.

Dizaina iezīmes un darbs

Korekcijas tipa stabilizatori ir kļuvuši par populārākajiem ikdienas dzīvē.

Releju sprieguma stabilizatori

Viņi kļuva populārākie zemo izmaksu un darba kvalitātes dēļ. Releju stabilizatoru galvenā priekšrocība ir to ātrums. Viņi ļoti ātri reaģē uz sprieguma izmaiņām un atgriež tās vērtību standarta robežās, tādējādi aizsargājot sadzīves ierīces.

No trūkumiem var atzīmēt, ka, iedarbinot releju, atkarībā no ražotāja notiek straujš sprieguma lēciens 5-15 volti. Sadzīves tehnikai šāds lēciens negatīvi neietekmēs, tomēr apgaismojums manāmi mirgos. Tāpēc, kad darbojas releja stabilizators, dažreiz tiek novērota mirgošana, kamēr viņi uz to nereaģē.

Tāpat kā cita veida stabilizatoros, releja modeļa galvenais elements ir vadības bloks uz pusvadītāju elementiem. Stabilizatora elektroniskais bloks ir izgatavots spēcīga mikrokontrollera veidā, kas analizē spriegumu ieejā un izejā. Rezultātā tas ģenerē vadības signālus strāvas relejiem vai slēdžiem. Mikrokontrolleris, veidojot vadības spriegumu, ņem vērā strāvas releju un slēdžu reakcijas laiku. Tas ļauj veikt komutācijas ķēdes, tās nepārkāpjot. Rezultātā izejas sprieguma grafika forma kļūst identiska ieejas sprieguma formai.

Elektroniskie sprieguma stabilizatori

Tiristora stabilizatori darbojas pēc principa, kura pamatā ir dažādu transformatoru tinumu automātiska pārslēgšana ar barošanas slēdžiem formā. Šis princips ir līdzīgs releja ierīču darbībai. Releju stabilizatoru atšķirība ir tāda, ka tiem nav mehānisku kontaktu, ir lielāks sprieguma izlīdzināšanas soļu skaits un augsta darbības precizitāte 2-5%.

Elektroniskās ierīces nerada troksni mājās, jo nav mehānisku releju. Tos aizstāj ar elektroniskām atslēgām. Tiristora stabilizatori darbojas ar augstu efektivitāti.

Praksē elektroniskie modeļi ir parādījuši sevi kā jutīgas ierīces, kuras pārkaršana negatīvi ietekmē. Vietējie ražotāji visbiežāk ražo tieši šāda veida stabilizatorus.

Visnopietnākais tiristoru modeļu trūkums ir to augstās izmaksas. Garantijas laiks gandrīz visu veidu stabilizatoriem ir 1-3 gadu laikā atkarībā no ražotāja.

Ferrorezonants

To darbības pamatā ir spoļu ar metāla serdi induktivitātes lieluma izmaiņas, mainoties strāvai. Kapacitāte C1 ir savienota virknē ar transformatora primāro tinumu. Kopā ar primāro tinumu tas veido rezonējošu ķēdi, kas ir noregulēta uz tīkla frekvenci 50 herci.

Kondensatora izmērs ir atkarīgs no transformatora jaudas. Ar transformatora jaudu līdz 60 vatiem tiek izmantots kondensators ar vērtību līdz 12 μF. Piesātinājuma drosele tiek izmantota, lai radītu ievērojamu stabilizatora jaudu.

Ar zemu tīkla spriegumu caur droseli plūst neliela strāva, un droseles induktivitāte ir liela. Galvenā strāvas daļa plūst caur paralēli pievienoto kondensatoru. Šajā gadījumā šīs ķēdes kopējā pretestība ir kapacitatīvā tipa.

Kondensators kompensē daļu transformatora spoles induktīvās pretestības. Tas palielina spoles strāvu. Palielinās arī transformatora izejas spriegums. Tas ir raksturīgs sprieguma rezonanses efektam.

Pieaugot spriegumam, palielinās arī induktora strāva, un tā induktivitāte samazinās. Kapacitātes vērtība tiek aprēķināta tā, lai induktora-kondensatora ķēdē notiktu rezonanse, pie kuras šīs ķēdes pretestība būtu vislielākā, un strāva, kas nāk no barošanas avota uz transformatoru, ir mazākā.

Palielinoties tīkla spriegumam, ķēdes pretestība palielinās līdz rezonanses brīdim. Tas ļauj stabilizēt spriegumu visā transformatorā pie lieliem sprieguma kritumiem.

Ferrorezonantu ierīču priekšrocība ir uzticamība un vienkāršība. Trūkums ir ievērojama sprieguma atkarība no ierīces izejas no strāvas frekvences un sprieguma viļņu formas deformācijas. Arī stabilizatoriem ar piesātinātiem spoles serdeņiem ir augsta magnētiskā izkliede. Tas negatīvi ietekmē apkārtējo ierīču un cilvēka darbību.

Elektromehāniskie sprieguma stabilizatori

Šādas ierīces darbības princips ir diezgan vienkāršs. Kad spriegums samazinās, grafīta sukas pārvietojas pa transformatora spoli, tādējādi regulējot un pielāgojot izejas spriegumu.

Pirmajos elektromehānisko stabilizatoru piemēros suku pārvietošanai tika izmantota manuālā metode (slēdzis). Lietotājam bija nepārtraukti jāuzrauga sprieguma indikatora rādījumi.

Jaunajos ierīču modeļos šo funkciju automātiski veic mazs motors, kas sprieguma kritumu gadījumā suku pārvieto pa transformatora tinumu.

Šādu stabilizatoru priekšrocības ir ierīces vienkāršība un uzticamība, paaugstināta efektivitāte. Starp trūkumiem var atzīmēt zemo reakcijas ātrumu sprieguma kritumu laikā, kā arī mehānisko detaļu ātru nodilumu. Tāpēc stabilizatora elektromehāniskajai formai nepieciešama pastāvīga apkope, kontrolējot un nomainot sukas.

Invertora sprieguma stabilizatori

Viņi pārveido līdzstrāvu maiņstrāvā, kā arī veic pretēju darbību, tas ir, pārveido maiņstrāvu līdzstrāvā, izmantojot mikrokontrolleru un kristāla oscilatoru.

Starp invertora stabilizatoru priekšrocībām var izcelt zemu troksni ierīces darbības laikā, kompaktu izmēru un plašu ieejas darba spriegumu diapazonu, kas svārstās no 115-290 voltiem.

Invertoru konstrukciju trūkums ir to augstās izmaksas, atšķirībā no daudziem citiem stabilizatoru veidiem.

Lineāra

Izgatavots sprieguma dalītāja formā. Šādas ierīces ieejai tiek pielietots nestabils spriegums, un izlīdzinātais spriegums nāk no dalītāja apakšējās rokas. Izlīdzināšanu veic, mainot sprieguma dalītāja sviras pretestību. Šajā gadījumā pretestības vērtība tiek saglabāta tāda vērtība, pie kuras ierīces izejas spriegums bija noteiktās robežās.

Ar ievērojamu izejas un ieejas sprieguma vērtību attiecību lineārajam stabilizatoram ir samazināta efektivitāte, jo liela daļa jaudas tiek izvadīta siltumā pie regulēšanas elementa. Tāpēc sprieguma regulators parasti tiek uzstādīts uz radiatora, lai nodrošinātu siltuma izkliedi.

Lineārās ierīces priekšrocība ir traucējumu neesamība, dizaina vienkāršība un neliels detaļu skaits. Trūkums ir zema efektivitāte, augsta siltuma ražošana.

Ko meklēt, izvēloties stabilizatoru

• Montāžas metode ... To var uzstādīt pie sienas, uzstādīt horizontāli vai vertikāli (stacionārām ierīcēm). To var uzstādīt blakus ierīcei, kurai tā tika iegādāta.
• Darba precizitāte,ieejas un izejas spriegums... Šis raksturlielums galvenokārt ir atkarīgs no ieejas sprieguma parametriem. Labāk ir izvēlēties zemāko ierīces precizitātes līmeni no 1 līdz 3%pie 220 voltu sprieguma.
• Stabilizatora jauda tiek izvēlēts ne tikai pēc pievienotās elektriskās ierīces jaudas. Šai vērtībai tiek pievienota noteikta jaudas rezerve. Visam dzīvoklim šai rezervei jābūt 30%robežās.
• Barošanas fāzes (vienfāzes vai trīsfāžu tīkls).

• Veiktspēja (reakcijas laiks uz sprieguma kritumiem), milisekundēs.

• Stabilizatora aizsardzība ... Dārgās ierīces visbiežāk ir aprīkotas ar aizsardzības sistēmām, kas aizsargā stabilizatoru no īssavienojumiem, pēkšņām sprieguma izmaiņām un citām negatīvām parādībām.
• izmēri ierīce un tās troksnis darbības laikā.
• Cena... Profesionāļi neiesaka pirkt lētus ķīniešu viltojumus, jo nevajadzētu taupīt uz stabilizatora kvalitāti. Kvalitatīvai ierīcei nav jābūt lētai. Labāk ir iegādāties vietējo modeli vai Eiropā ražotu ierīci.
• Garantijas periods ir liela nozīme, izvēloties jebkuru ierīci. Ja ierīce ir ķīniešu valoda, tad maz ticams, ka tai būs garantija. Stabilizatorus, kas iegādāti specializētās mazumtirdzniecības vietās, garantijas laikā var bez maksas nomainīt, ja rodas darbības traucējumi vai defekti.

Vislielākās grūtības parasti rodas, izvēloties ierīci, tās jaudu. Papildus aktīvajai jaudas sastāvdaļai, ko patērē sadzīves ierīces, dažiem no tiem ir. Tas parādās, ja tas ir pieejams (ja ierīcei ir jaudīgs elektromotors). Kad tas tiek palaists, strāva palielinās vairākas reizes. Ja izvēlaties stabilizatoru, neņemot vērā šo reaktīvās jaudas komponentu, tas var netikt galā ar lielu slodzi, iedarbinot ierīci ar elektromotoru.

Vēl viens faktors, kas lielā mērā ietekmē regulatora izvēli, ir transformācijas koeficients, kas ir nulle, ja regulators darbojas ideālos apstākļos. Tas ir, ieejai tiek piegādāti tieši 220 volti, un patērētājam iznāk tieši tāda pati vērtība. Un, ja regulatoram ir jāizlīdzina spriegums, tad jauda samazinās.

Sprieguma regulators

Sprieguma regulators- elektroenerģijas pārveidotājs, kas ļauj iegūt spriegumu pie izejas, kas ir noteiktajās robežās ar ievērojami lielām ieejas sprieguma un slodzes pretestības svārstībām.

Pēc izejas sprieguma veida stabilizatori ir sadalīti līdzstrāvas un maiņstrāvas stabilizatoros. Parasti barošanas veids (līdzstrāva vai maiņstrāva) ir tāds pats kā izejas spriegums, lai gan ir iespējami izņēmumi.

Līdzstrāvas stabilizatori

Lineārā stabilizatora mikroshēma KR1170EN8

Lineārais stabilizators

Lineārais stabilizators ir sprieguma dalītājs, kura ieejai tiek piegādāts ieejas (nestabils) spriegums, un izejas (stabilizētais) spriegums tiek noņemts no dalītāja apakšējās rokas. Stabilizācija tiek veikta, mainot vienas no dalītāju balstu pretestību: pretestība tiek pastāvīgi uzturēta tā, lai spriegums pie stabilizatora izejas būtu noteiktajās robežās. Ar lielu ieejas / izejas sprieguma attiecību lineārajam stabilizatoram ir zema efektivitāte, jo lielākā daļa jaudas P rac = (U in - U out) * I t tiek izkliedēta siltuma veidā uz regulējošā elementa. Tāpēc regulējošajam elementam jāspēj izkliedēt pietiekamu jaudu, tas ir, tas jāuzstāda uz vajadzīgās zonas radiatora. Lineārā regulatora priekšrocība ir vienkāršība, bez traucējumiem un mazāk izmantoto detaļu.

Atkarībā no mainīgā pretestības elementa atrašanās vietas lineārie stabilizatori ir sadalīti divos veidos:

• Konsekventi: vadības elements ir savienots virknē ar slodzi.
• Paralēli: vadības elements ir pievienots paralēli slodzei.

Atkarībā no stabilizācijas metodes:

• Parametrisks: šādā stabilizatorā tiek izmantota ierīces raksturlieluma I - V sadaļa, kurai ir liels stāvums.
• Kompensējoša: ir atsauksmes. Tajā spriegums pie stabilizatora izejas tiek salīdzināts ar atsauces spriegumu, un no starpības starp tiem tiek veidots regulējošā elementa vadības signāls.

Paralēlais parametriskais stabilizators uz Zener diodes

To izmanto, lai stabilizētu spriegumu zemas strāvas ķēdēs, jo normālai ķēdes darbībai strāvai caur Zenera diode D1 vairākas reizes (3-10) jāpārsniedz strāva stabilizētajā slodzē R L. Bieži vien šī lineārā regulatora ķēde tiek izmantota kā sprieguma atsauce sarežģītākās regulatora ķēdēs. Lai samazinātu izejas sprieguma nestabilitāti, ko izraisa ieejas sprieguma izmaiņas, tā vietā tiek izmantots rezistors R V. Tomēr šis pasākums nesamazina izejas sprieguma nestabilitāti, ko izraisa slodzes pretestības izmaiņas.

Sērijas bipolāro tranzistoru regulators

U out = U z - U be.

Faktiski tas ir paralēls parametru stabilizators uz Zener diodes, kas tika apspriests iepriekš, savienots ar emitera sekotāja ieeju. Tam nav atgriezeniskās saites ķēžu, lai kompensētu izejas sprieguma izmaiņas.

Tās izejas spriegums ir mazāks par Zenera diodes stabilizācijas spriegumu par vērtību U be, kas praktiski nav atkarīga no strāvas lieluma, kas plūst caur p-n krustojumu, un ierīcēm, kuru pamatā ir silīcijs, ir aptuveni 0,6 V. U atkarība no strāvas un temperatūras lieluma pasliktina izejas sprieguma stabilitāti, salīdzinot ar paralēlu parametru stabilizatoru, kura pamatā ir zenera diode.

Emitētāja sekotājs (strāvas pastiprinātājs) ļauj palielināt stabilizatora maksimālo izejas strāvu, salīdzinot ar paralēlu parametru stabilizatoru uz Zener diodes, par koeficientu β (kur β ir šī tranzistora gadījuma strāvas pieaugums) . Ja ar to nepietiek, tiek izmantots salikts tranzistors.

Ja nav slodzes pretestības (vai pie mikropameru diapazona slodzes strāvām), šāda stabilizatora izejas spriegums (atvērtās ķēdes spriegums) palielinās par 0,6 V sakarā ar to, ka U be mikrostrāvas diapazonā kļūst tuvu nullei. Lai pārvarētu šo funkciju, stabilizatora izejai ir pievienots balasta slodzes rezistors, kas nodrošina vairāku mA slodzes strāvu.

Sērijas kompensācijas stabilizators, izmantojot operatīvo pastiprinātāju

No potenciometra R2 izņemto izejas sprieguma U daļu salīdzina ar atskaites spriegumu U z pie Zenera diodes D1. Sprieguma starpību pastiprina operatīvais pastiprinātājs U1 un tiek padots uz regulējošā tranzistora pamatni, kas savienots saskaņā ar emitera sekotāja ķēdi. Lai ķēde darbotos stabili, cilpas fāzes nobīdei jābūt tuvu 180 ° + n * 360 °. Tā kā daļa no izejas sprieguma U izejas tiek ievadīta operatīvā pastiprinātāja U1 invertējošajā ieejā, operatīvais pastiprinātājs U1 pārbīda fāzi par 180 °, regulējošais tranzistors tiek ieslēgts atbilstoši emitētāja sekotāja ķēdei, kas fāzi nemaina . Cilpas fāzes nobīde ir 180 °, fāzes stabilitātes nosacījums ir izpildīts.

Atsauces spriegums Uz ir praktiski neatkarīgs no strāvas lieluma, kas plūst caur Zener diodi, un ir vienāds ar Zener diodes stabilizācijas spriegumu. Lai palielinātu tā stabilitāti, mainot Uin, to izmanto rezistora R V vietā.

Šajā stabilizatorā operatīvais pastiprinātājs faktiski ir pievienots pastiprinātāja ķēdē, kas nav apgriezta (ar emitera sekotāju, lai palielinātu izejas strāvu). Rezistoru attiecība atgriezeniskās saites cilpā nosaka tās pieaugumu, kas nosaka, cik reizes izejas spriegums būs lielāks par ieejas spriegumu (t.i., atsauces spriegums, kas tiek piemērots op-amp neinvertējošai ieejai). Tā kā pastiprinātāja, kas nav apgriezts, pastiprinājums vienmēr ir lielāks par vienotību, atsauces sprieguma vērtība (zenenera diodes stabilizācijas spriegums) jāizvēlas mazāka par nepieciešamo minimālo izejas spriegumu.

Šāda stabilizatora izejas sprieguma nestabilitāti gandrīz pilnībā nosaka atsauces sprieguma nestabilitāte, pateicoties mūsdienu op pastiprinātāju lielajam cilpas pieaugumam ( G openloop = 10 5 ÷ 10 6).

Lai novērstu ieejas sprieguma nestabilitātes ietekmi uz paša op-amp darba režīmu, to var darbināt ar stabilizētu spriegumu (no papildu parametriskiem stabilizatoriem uz Zener diodes).

Pulsa stabilizators

Pārslēgšanas regulatorā strāva no nestabilizēta ārējā avota tiek piegādāta uzglabāšanas ierīcei (parasti kondensatoram vai droselei) īsos impulsos; šajā gadījumā tiek uzkrāta enerģija, kas pēc tam tiek izvadīta slodzē elektroenerģijas veidā, bet, ja rodas drosele, jau ar citu spriegumu. Stabilizācija tiek veikta, kontrolējot impulsu ilgumu un pauzes starp tiem - impulsa platuma modulācija. Komutācijas regulatoram, salīdzinot ar lineāro, ir ievērojami lielāka efektivitāte. Pārslēgšanas regulatora trūkums ir impulsa trokšņa klātbūtne izejas spriegumā.

Atšķirībā no lineārā regulatora, komutācijas regulators var patvaļīgi pārveidot ieejas spriegumu (atkarībā no regulatora ķēdes):

• Uz leju zemāk
• Pacelšana stabilizators: vienmēr izejas stabilizēts spriegums virs ievadi un tai ir tāda pati polaritāte.
• Buck-Buck stabilizators: izejas spriegums ir stabilizēts, var būt kā virs un zemāk ievadi un tai ir tāda pati polaritāte. Šādu stabilizatoru izmanto gadījumos, kad ieejas spriegums nedaudz atšķiras no nepieciešamā un var mainīties, ņemot vērtību gan augstāku, gan zemāku par nepieciešamo.
• Apgriezt stabilizators: izejas stabilizētajam spriegumam ir pretēja polaritāte attiecībā pret ieeju, izejas sprieguma absolūtā vērtība var būt jebkura.

Maiņstrāvas sprieguma stabilizatori

Ferrorezonējošie stabilizatori

Padomju laikā plaši izplatījās mājsaimniecības dzelzs rezonanses sprieguma stabilizatori. Parasti televizori tika savienoti caur tiem. Pirmās paaudzes televizoros tika izmantoti tīkla barošanas avoti ar lineāriem sprieguma stabilizatoriem (un dažās shēmās tos pilnībā darbināja neregulēts spriegums), kas ne vienmēr tika galā ar sprieguma svārstībām tīklā, īpaši lauku apvidos, kam bija nepieciešama iepriekšēja sprieguma stabilizācija. Līdz ar televizoru 4UPITST un USTsT, kuriem bija pārslēgšanas barošanas avoti, parādīšanos, vairs nav vajadzība pēc tīkla sprieguma stabilizācijas.

Dzelzs rezonanses stabilizators sastāv no diviem droselēm: ar nepiesātinātu serdi (ar magnētisko spraugu) un piesātinātu, kā arī no kondensatora. Piesātinātajam induktoram raksturīgās I - V īpatnības ir tādas, ka spriegums tam nedaudz mainās, mainoties strāvai caur to. Izvēloties droseļu un kondensatoru parametrus, ir iespējams nodrošināt sprieguma stabilizāciju, kad ieejas spriegums mainās diezgan plašā diapazonā, bet neliela novirze barošanas tīkla frekvencē lielā mērā ietekmēja stabilizatora īpašības.

Mūsdienu stabilizatori

Pašlaik galvenie stabilizatoru veidi ir:

• elektrodinamiskais servo (mehānisks)
• statisks (pārslēdzams elektroniski)
• stafete
• kompensācija (elektroniski gluda)

Modeļi tiek ražoti gan vienfāzes (220/230 V), gan trīsfāžu (380/400 V) versijās, to jauda svārstās no vairākiem simtiem vatu līdz vairākiem megavatiem. Trīsfāžu modeļi tiek ražoti divās modifikācijās: ar neatkarīgu regulēšanu katrai fāzei vai ar vidējā fāzes sprieguma pielāgošanu stabilizatora ieejā.

Ražotie modeļi atšķiras arī ar pieļaujamo ieejas sprieguma variāciju diapazonu, kas var būt, piemēram, šādi: ± 15%, ± 20%, ± 25%, ± 30%, -25% / + 15%, -35 % / + 15% vai -45% / + 15%. Jo plašāks diapazons (īpaši negatīvā virzienā), jo lielāki ir stabilizatora izmēri un augstākas tā izmaksas ar tādu pašu izejas jaudu.

Svarīga sprieguma stabilizatora īpašība ir tā ātrums, tas ir, jo lielāks ātrums, jo ātrāk stabilizators reaģēs uz ieejas sprieguma izmaiņām. Ātrums ir laika periods (milisekundes), kura laikā regulators spēj mainīt spriegumu par vienu voltu. Dažādu veidu stabilizatoriem ir atšķirīgs reakcijas ātrums, piemēram, elektrodinamiskajiem ātrums ir 12 ... 18 ms / V, statiskie stabilizatori nodrošinās 2 ms / V, bet elektroniskajiem, kompensācijas veidiem šis parametrs ir 0,75 ms / V.

Vēl viens svarīgs parametrs ir izejas sprieguma stabilizācijas precizitāte. Saskaņā ar GOST 13109-97 maksimālā pieļaujamā barošanas sprieguma novirze ir ± 10% no nominālās vērtības. Mūsdienu sprieguma regulatoru precizitāte svārstās no 1% līdz 8%. Ar 8% precizitāti pilnīgi pietiek, lai nodrošinātu pareizu vairuma mājsaimniecības un rūpniecības elektroierīču darbību. Stingrākas prasības (1%) parasti tiek izvirzītas sarežģītu iekārtu (medicīnas, augsto tehnoloģiju un tamlīdzīgi) elektroapgādei. Svarīgs patērētāja parametrs ir stabilizatora spēja darboties ar deklarēto jaudu visā ieejas sprieguma diapazonā, taču ne visi stabilizatori atbilst šim parametram. Daži stabilizatori var izturēt desmitkārtīgas pārslodzes; pērkot šādu stabilizatoru, jaudas rezerve nav nepieciešama.

Skatīt arī

• Sērijas 78xx mikroshēmas - parasto lineāro stabilizatoru sērija

Literatūra

• Veresovs G.P. Barošanas avots mājsaimniecības elektroniskajām iekārtām. - M.: Radio un sakari, 1983.- 128 lpp.
• V.V. Kitajevs un citi Barošanas avots sakaru ierīcēm. - M.: Paziņojums, 1975.- 328 lpp. - 24 000 eksemplāru.
• V.G.Kostikovs Parfenovs E.M. Šaknovs V.A. Elektronisko ierīču barošanas avoti. Ķēde un dizains: mācību grāmata universitātēm. - 2. - M.: Uzticības tālrunis - Telecom, 2001. - 344 lpp. - 3000 eksemplāru. -ISBN 5-93517-052-3
• Štilmens V.I. Mikroelektroniskie sprieguma stabilizatori. - Kijeva: Tehnika, 1976.

Saites

• Stabilizatori. Ražotāji. Apraksts. (Kā pasargāt savas mājas un ierīces no strāvas pārsprieguma un kā izvēlēties pareizo stabilizatoru, kas jums to palīdzēs)
• Sprieguma stabilizators mājām (Kāpēc jums ir nepieciešams sprieguma stabilizators mājām, kā to izvēlēties, stabilizatoru veidi)
• GOST R 52907-2008 "Radioelektronisko iekārtu barošanas avoti. Termini un definīcijas "

Sprieguma stabilizators ir ierīce, kuras ieejai tiek piegādāts spriegums ar nestabiliem vai elektroenerģijas patērētājam nepiemērotiem parametriem. Pie stabilizatora izejas spriegumam jau ir nepieciešamie (stabili) parametri, kas ļauj piegādāt elektroenerģiju patērētājiem, kuri ir pakļauti sprieguma izmaiņām. Kā darbojas sprieguma regulators un kam tas paredzēts?

Līdzstrāvas sprieguma stabilizācija ir nepieciešama, ja ienākošais spriegums patērētājam ir pārāk zems vai augsts. Izejot caur atbalsta ierīci, tā kļūst lielāka vai mazāka līdz vēlamajai vērtībai. Ja nepieciešams, regulatora ķēdi var veidot tā, lai izejas spriegumam būtu pretēja polaritāte nekā ieejas spriegumam.

Lineāra

Lineārs regulators ir dalītājs, kas tiek piegādāts ar nestabilu spriegumu. Izrādās, tas jau ir izlīdzināts, ar stabilām īpašībām. Darbības princips ir pastāvīgi mainīt pretestību, lai saglabātu nemainīgu spriegumu pie izejas.

Priekšrocības:

• Vienkāršs dizains ar mazām detaļām;
• Darbībā nav traucējumu.

Trūkumi:

• Ar lielu atšķirību starp ieejas un izejas spriegumu lineārais strāvas pārveidotājs nodrošina vāju efektivitāti, jo lielākā daļa saražotās jaudas tiek pārveidota siltumā un izkliedēta pretestības regulētājā. Tāpēc kļūst nepieciešams uzstādīt vadības ierīci uz pietiekami liela izmēra radiatora.

Parametrisks ar Zener diode, paralēls

Gāzes izlādes un pusvadītāju zeneru diodes ir piemērotas strāvas stabilizēšanas ierīces ķēdei, kurā vadības elements atrodas paralēli piekrautajam atzarojumam.

Caur Zenera diodei jāiet strāvai, kas ir 3 līdz 10 reizes lielāka par R L strāvu. Tāpēc mehānisms ir piemērots sprieguma izlīdzināšanai tikai zemas strāvas mehānismos. To parasti izmanto kā strāvas pārveidotāju sastāvdaļu ar sarežģītāku pildījumu.

Sērija ar bipolāru tranzistoru

Sprieguma regulatora darbības principu var redzēt, izmantojot ierīces shēmu.

Var redzēt, ka tas apvieno divus elementus:

1. Jau zināmais paralēlais parametriskais stabilizators uz Zener diodes;
2. Bipolārs tranzistors, kas palielina strāvu par nemainīgu ātrumu. To sauc arī par emitētāja sekotāju.

Izejas spriegumu nosaka pēc formulas: Uout = Uz - Ube. Uz ir spriegums, ko atbalsta Zener diode. Tas ir gandrīz neatkarīgs no strāvas, kas plūst caur Zener diodi. Ube - starpība starp izejas spriegumu un spriegumu, ko stabilizē Zenera diode. Tas ir gandrīz neatkarīgs no strāvas, kas tiek piegādāta pn krustojumam. Tomēr atšķirība ir atkarīga no vielas rakstura (silīcijam Ube - 0,6 V, germānijam - 0,25 V). Šo vērtību salīdzinošās neatkarības dēļ izejas spriegums ir stabils.

Izejot caur trīs slāņu tranzistoru, spriegums pie stabilizatora izejas palielinās. Ja viena tranzistora izmantošana neatbilst enerģijas patērētāja vajadzībām, tad tiek izveidots vairāku tranzistoru dizains, lai palielinātu strāvu līdz vēlamajai vērtībai.

Seriālā kompensācija operatīvajam pastiprinātājam

Kompensējoši līdzekļi ar atgriezenisko saiti. Šajā stabilizatorā izejas spriegums vienmēr tiek salīdzināts ar standartu. Atšķirība starp tām ir nepieciešama signāla veidošanai un pārraidei uz mehānismu, kas kontrolē spriegumu.

Daļa izejas sprieguma Uout tiek noņemta no rezistora R2, kas tiek salīdzināts ar Uz (atsauces spriegums) uz Zener diodes, kas diagrammā norādīts kā D1. Iegūtā starpība iet caur operatīvo pastiprinātāju (diagrammā U1) un tiek pārsūtīta uz vadības tranzistoru.

Stabila darbība tiek nodrošināta ar cilpas fāzes nobīdi, kas tuvojas 180 ° + n * 360 °. Tā kā daļa no izejas sprieguma tiek piegādāta pastiprinātājam, pēdējais nobīda fāzi par leņķi. Tranzistors, kas savienots saskaņā ar pašreizējo pastiprinātāja ķēdi, neizraisa fāzes nobīdi. Šajā gadījumā cilpas nobīde paliek vienāda ar 180 °.

Pulss

Elektriskā strāva ar nestabiliem parametriem tiek piegādāta ar īsiem impulsiem stabilizatora uzglabāšanas ierīcei (induktīvā spole vai kondensators darbojas kā tā). Uzkrātā elektroenerģija pēc tam nonāk slodzē ar dažādiem parametriem. Ir divas stabilizācijas iespējas:

1. Kontrolējot impulsu ilgumu un pauzes starp tiem ( impulsa platuma modulācijas princips);
2. Salīdzinot izejas spriegumu ar minimālajām un maksimālajām pieļaujamajām vērtībām. Ja tas ir lielāks par maksimālo, tad piedziņa pārstāj uzglabāt enerģiju un izlādēties. Tad spriegums pie izejas kļūst mazāks par minimālo. Šajā gadījumā disks atkal sāk darboties ( divu pozīciju vadības princips).

Atkarībā no ķēdes impulsu strāvas ekvalaizers var pārveidot spriegumu, lai sasniegtu dažādus rezultātus. Tāpēc tiek izdalītas tās šķirnes:

• Uz leju(spriegums pie izejas ir mazāks nekā pie ieejas, bet ar tādu pašu polaritāti);
• Pacelšana(spriegums pie izejas ir lielāks nekā pie ieejas, bet ar tādu pašu polaritāti);
• Buck-boost(spriegums pie tapas var būt lielāks vai zemāks nekā ieejā, bet polaritāte ir vienāda). Ierīci izmanto, ja U pie ieejas un izejas ir ļoti atšķirīgas, bet pie ievades ir iespējamas nevēlamas novirzes uz augšu vai uz leju;
• Apgriezt(spriegums pie izejas ir lielāks vai mazāks nekā ieejā, polaritāte ir pretēja).

Priekšrocības:

• Zems enerģijas zudums.

Trūkumi:

• Impulsu troksnis pie izejas.

Maiņstrāvas sprieguma stabilizatori

Maiņstrāvas sprieguma stabilizators ir paredzēts pastāvīgas strāvas uzturēšanai izejā neatkarīgi no tā, kādi parametri tam ir ieejā. Izejas spriegums jāapraksta ar ideālu sinusoīdu pat ar asiem lēcieniem, kritumiem vai pat pārtraukumu pie ieejas. Ir uzkrājošas un koriģējošas stabilizācijas ierīces.

Stabilizatori-akumulatori

Tās ir ierīces, kas vispirms uzglabā elektrību no ienākošā strāvas avota. Tad enerģija tiek ģenerēta no jauna, bet ar nemainīgām īpašībām strāva tiek novirzīta uz izeju.

Motora ģeneratora sistēma

Darbības princips ir pārveidot elektrisko enerģiju kinētiskajā enerģijā, izmantojot elektromotoru. Tad ģenerators to pārveido no kinētiskās uz elektrisko, bet strāvai jau ir specifiskas un nemainīgas īpašības.

Sistēmas galvenais elements ir spararats, kas uzkrāj kinētisko enerģiju un stabilizē izejas spriegumu. Spararats ir stingri savienots ar motora un ģeneratora kustīgajām daļām. Tas ir ļoti masīvs un ar augstu inerces noturēšanas ātrumu, kas ir atkarīgs tikai no fāzes frekvences. Tā kā spararata ātrums ir relatīvi nemainīgs, spriegums paliek nemainīgs pat ar ievērojamiem ieejas kritumiem un pārspriegumiem.

Motora ģeneratora sistēma ir piemērota trīsfāžu spriegumam. Mūsdienās to izmanto tikai stratēģiskās vietās. Iepriekš izmantots ātrgaitas elektronisko datoru barošanai.

Ferrorezonants

Ierīce ietver:

• Piesātināta serdes induktīvā spole;
• Induktors ar nepiesātinātu serdi (iekšpusē ir magnētiskā sprauga);
• Kondensators.

Tā kā spolei ar piesātinātu serdi ir nemainīgs spriegums neatkarīgi no strāvas, kas caur to plūst, izvēloties otrās spoles un kondensatora raksturlielumus, ir iespējams panākt sprieguma stabilizāciju nepieciešamajās robežās.

Iegūtā mehānisma darbības principu var salīdzināt ar šūpošanos, kuru ir grūti pēkšņi apturēt vai likt šūpot ar lielāku ātrumu. Pat nav vajadzības katru reizi spiest šūpoles, jo svārstīgā kustība ir inerciāls process. Tāpēc ir pieļaujami spēcīgi sprieguma kritumi un pārtraukumi. Svārstību frekvenci ir arī grūti mainīt, jo sistēmai ir sava līdzsvara stāvokļa frekvence.

Dzelzsizturīgie stabilizatori bija populāri padomju laikos. Tos izmantoja, lai piegādātu elektrību televizoriem.

Invertors

Invertora stabilizatora ķēde ietver:

• Ievades filtri;
• Taisngriezis ar ierīci, kas maina jaudas koeficientu;
• Kondensatori;
• Mikrokontrolleris;
• Sprieguma pārveidotājs (DC līdz AC).

Darbības princips ir balstīts uz diviem procesiem:

1. Ienākošā maiņstrāva vispirms tiek pārveidota par līdzstrāvu, kad tā iet caur korektoru un taisngriezi. Enerģija tiek uzkrāta kondensatoros;
2. Pēc tam līdzstrāva tiek pārveidota par maiņstrāvas izeju. No kondensatora strāva nonāk invertorā, kas pārveido strāvu maiņstrāvā, bet ar nemainīgiem parametriem.

Piemērs (sprieguma stabilizatora 220 V darbības princips): ieejas spriegums ir mazāks vai lielāks par 220 V, tā forma neatbilst sinusoīdam. Pēc tam, kad iet caur taisngriezi un korektoru, strāva kļūst nemainīga, sprieguma viļņu forma ir ideāls sinusoīds. Pēc izejas caur invertoru uz izeju steidzas mainīga sinusoidāla strāva ar frekvenci 50 Hz un 220 V spriegumu.

Sakarā ar mehānisma augsto efektivitāti (efektivitāte ir tuvu 100%), šādu stabilizatoru izmanto dārgam medicīnas un sporta aprīkojumam.

UPS

Nepārtrauktās barošanas avoti pēc konstrukcijas un principa ir līdzīgi invertora pārveidotājiem. Līdzība beidzas ar faktu, ka elektroenerģijas uzkrāšanās notiek nevis kondensatorā, bet gan akumulatorā, no kura strāva nāk ar patērētājam nepieciešamajiem parametriem.

UPS ir nepieciešami skaitļošanas iekārtu barošanai, jo tie ne tikai stabilizē spriegumu, bet arī izslēdz programmu kļūmes avārijas izslēgšanas laikā. Piemērs: ja notiek sprieguma pārrāvums, tad akumulatorā uzkrātā enerģija ir pietiekama, lai pareizi izslēgtu datoru. Visi dati tiks saglabāti, un datora "pildījums" paliks neskarts.

Labojošs

Korekcijas stabilizatoros ietilpst sprieguma pārveidotāji, kas to maina papildu potenciāla dēļ, ar ko nebija pietiekami, lai iegūtu patērētājam nepieciešamo vērtību.

Elektromagnētiskais

Vēl viens nosaukums ir feromagnētiskais. Tas atšķiras no ferrorezonanta, ja nav kondensatora, mazāka jauda un lielāki izmēri.

Ja lineārais reaktors (diagrammā L1) ir savienots virknē ar rezistoru Rh, un nelineārais reaktors L2 ir pievienots paralēli Rh, tad neatkarīgi no tā, kā mainās ieejas spriegums, izeja būs nemainīga. Tas ir saistīts ar otrā reaktora darbību piesātinājuma režīmā, tāpēc spriegums pāri tam nemainās ar mainīgu strāvu. Tāpēc mainīgais spriegums pie ieejas neietekmē vērtību pie izejas. Tas tiek pārdalīts tikai starp L1 un L2. Ievades vērtības pieaugums pilnībā pāriet uz L1.

Elektromehāniskā un elektrodinamiskā

Šie ir divu veidu stabilizatori, kuru dizains ir līdzīgs, un tie ir pastiprinošais transformators. Tajos spriegums tiek pārveidots, pārvietojot mezglu, kas ņem strāvu pie ieejas gar transformatora tinumu. Tā rezultātā stabilizācijas koeficients maigi mainās uz vērtību, kas nepieciešama izejas spriegumam.

Elektromehāniskajā izlīdzinātājā vadību nodrošina otas, kuras ātri nolietojas, jo tās ir kustīgi elementi. Ir iespējams samazināt nodilumu elektrodinamiskajā analogā, kurā otas tiek aizstātas ar rullīti.

Šie ir vienīgie strāvas pārveidotāji, kas ne tikai nodrošina tā vienmērīgu transformāciju, bet arī veido sinusoīdu no tā. Noslēgumā vērtība ir salīdzinoši nemainīga, maksimālā novirze no nominālās vērtības nepārsniedz 3%. Šī enerģijas padeve ir optimāla mājsaimniecības un rūpniecības ierīcēm.

Priekšrocības:

• Plašs ieejas sprieguma diapazons (130-260V);
• Netraucē izvadi;
• Pārslodzes spēja līdz 200% uz pussekundi;
• Klusa darbība (ja nav pārslodzes);
• Lieliska trokšņa izturība.

Trūkumi:

• Nevar izmantot aukstā laikā (dizains var darboties tikai ar īsām nelielām salnām un līdz 40 grādiem pēc Celsija);
• Zems stabilizācijas ātrums (problēma tiek atrisināta, pievienojot suku skaitu).

Elektrodinamiskā analoga priekšrocības ietver spēju strādāt negatīvā temperatūrā (ne vairāk kā 15 grādi zem nulles). Vēl viens plus: dizains var izturēt pārslodzi par 200% līdz 120 sekundēm.

Stafete

Releja sprieguma stabilizatora darbības princips ir līdzīgs citu autotransformatoru pārveidotāju darbībai ar pakāpju regulēšanu, ieslēdzot / izslēdzot jaudas automātiskā transformatora atsevišķos tinumus, izmantojot elektromehāniskos relejus. Tāpēc izejas sprieguma paaugstināšana un pazemināšana ir paralēls pacelšanas un nolaišanas process pie atbalsta ierīces ieejas.

Releja pārveidotāja īpatnība ir tā, ka parādītā vērtība vienmēr mainās soļa laikā. Piemēram, pieņemamo vērtību diapazons ir iestatīts no 215 līdz 220 voltiem. Tas nozīmē, ka spriegums šajās robežās pastāvīgi mainīsies, savukārt pie ieejas šis diapazons var būt 200–230 volti. Pakāpienu šūpošanās ir atkarīga no tinumu skaita: jo vairāk to ir, jo mazāks ir diapazons un vienmērīgāks būs izejas spriegums.

No tā mēs varam secināt, ka augstas kvalitātes stabilizators ekrānā nevar parādīt tikai 220 voltus. Ja vērtība nemainās, mēs varam secināt, ka gaismas diodes atrodas tieši skaitļa "220" formā un tās nevar parādīt citu skaitli. To dara negodīgi ražotāji, lai samazinātu maiņstrāvas pārveidotāju izmaksas.

Priekšrocības:

• Liela ātruma stabilizācija;
• Mazs izmērs;
• Liels ieejas sprieguma diapazons (no 140 līdz 270 voltiem);
• Zema uzņēmība pret ieejas sprieguma izmaiņām;
• Pārslodze par 110% 4 sekundes;
• Kluss darbs;
• Spēja strādāt no -20 līdz +40 grādiem pēc Celsija.

Trūkumi:

• Pakāpeniska (ne vienmērīga) stabilizācija (gaisma mirgo ar lielu soļu diapazonu);
• Stabilizācijas ātrums ir atkarīgs no izejas sprieguma precizitātes: jo precīzāks spriegums, jo mazāks ātrums.

Elektroniska

Ja jums ir jāpārveido strāva ar nestabiliem parametriem, tad pievērsiet uzmanību elektroniskajam stabilizatoram. 220 voltu sprieguma stabilizatora elektroniskā ierīce ir releja pārveidotāja analogs. Atšķirība starp tām ir tikai noslogotajā ķēdē iekļauto transformatoru tinumu maiņas metodē.

Šajā dizainā pārslēgšanās notiek nevis releja klātbūtnes dēļ, bet gan triaku vai tiristoru dēļ. Tā kā nav mehānisku detaļu, ierīces kalpošanas laiks ir ievērojami palielināts. Kombinācijā ar pieņemamām izmaksām šī iespēja ir optimāla sadzīves tehnikai. Pretējā gadījumā priekšrocības un trūkumi ir tādi paši kā releja pārveidotājam.

Hibrīds

2012. gadā pārdošanā parādījās jauna veida stabilizators - hibrīds. Tā ir elektromehāniska ierīce, kuras konstrukcijā papildus ietilpst divi releju pārveidotāji.

Galvenais elements ir elektromehānisks. Releja elementi ir iekļauti darbā tikai tad, ja pēdējie vairs nevar izvadīt 220 voltus pie izejas. Tas notiek, ja ienākošais spriegums ir pārāk zems vai pārāk augsts. Tātad, elektromehāniskais pārveidotājs darbojas pie 144-256V. Un relejs ieslēdzas, kad vērtība nokrītas zem 144V vai paaugstinās virs 256V. Maksimālais diapazons ir 105-280 volti.

Hibrīda pārveidotāji ir piemēroti nepārtrauktai elektroapgādei elektroenerģijas patērētājiem privātmājā, dzīvoklī, birojā vai pat veikalā.

Elektroierīču kvalitāte un kalpošanas laiks ir atkarīgs no piegādātās enerģijas parametriem. Ar straujiem pārspriegumiem, pārtraukumiem vai sprieguma kritumiem iekārta neizdodas. Tam var pretoties tikai nepārtraukta strāvas padeve, kuras spriegums atbilst norunātajai vērtībai. Tas ir tas, kas ļauj iegūt sprieguma stabilizatorus, bez kuriem mūsdienu dzīve nav iespējama.

Svarīgākie stabilizatora parametri ir stabilizācijas koeficients K st, izejas pretestība R out un efektivitāte η.

Stabilizācijas faktors nosaka pēc izteiksmes K st = [∆u ieeja / u ieeja] / [∆u izeja / u izeja]

kur tu iekšā, tu ārā- konstantes attiecīgi pie stabilizatora ieejas un izejas; Ienāc iekšā- izmaiņas jūs iekšā; Ej ārā- izmaiņas u ārā atbilst changeu in izmaiņām.

Tādējādi, stabilizācijas faktors ir relatīvo izmaiņu attiecība ieejā un atbilstošās relatīvās izmaiņas pie stabilizatora izejas.

Jo lielāks ir stabilizācijas koeficients, jo mazāk mainās izeja, mainoties ievadam. Vienkāršākajiem stabilizatoriem K st vērtība ir vienotība, bet sarežģītākiem - simtiem un tūkstošiem.

Stabilizatora izejas pretestība definēts ar izteiksmi R out = | U out / ∆i out |

kur ∆u out - konstantes maiņa pie stabilizatora izejas; Outi out - stabilizatora pastāvīgās izejas strāvas izmaiņas, kas izraisīja izejas sprieguma izmaiņas.

Stabilizatora izejas pretestība ir tāda pati kā taisngrieža ar filtru izejas pretestība. Jo zemāka izejas pretestība, jo mazāk mainās izeja, mainoties slodzes strāvai. Vienkāršākajos stabilizatoros R out vērtība ir omu vienības, bet progresīvākajos - omu simtdaļas un tūkstošdaļas. Jāatzīmē, ka regulators parasti krasi samazina sprieguma pulsāciju.

Stabilizatora η st efektivitāte ir slodzei P n piegādātās jaudas attiecība pret ieejas avota patērēto jaudu P in: η st = P n / R in

Tradicionāli stabilizatorus iedala parametriskos un kompensējošos.

Interesants video par sprieguma stabilizatoriem:

Parametriskie stabilizatori

Tās ir vienkāršākās ierīces, kurās nelielas izmaiņas izejā tiek panāktas, izmantojot elektroniskas ierīces ar diviem spailēm, kurām raksturīga izteikta strāvas sprieguma raksturlieluma nelinearitāte. Apsveriet parametriskā stabilizatora diagrammu, kuras pamatā ir zenera diode (2.82. Attēls).

Analizēsim šo shēmu (2.82. Att., A), kurai mēs vispirms to pārveidojam, izmantojot ekvivalento ģeneratora teorēmu (2.82. Att., B). Grafiski analizēsim ķēdes darbību, balstoties uz zenera diodes slodzes līniju strāvas sprieguma raksturlielumiem dažādām līdzvērtīga sprieguma vērtībām, kas atbilst dažādām ieejas vērtībām (2.82. Att., C).
No grafiskajām konstrukcijām ir acīmredzams, ka, būtiski mainoties ekvivalentam u e (par ∆u e) un līdz ar to arī ieejai u in, izlaide mainās par nenozīmīgu summu ∆u out.

Turklāt, jo mazāka ir zenenera diodes diferenciālā pretestība (tas ir, jo horizontālāk iet zenpera diodes raksturlielumi), jo mazāk izplūst.

Mēs noteiksim šāda stabilizatora galvenos parametrus, kuriem sākotnējā ķēdē mēs nomainīsim Zener diodi ar līdzvērtīgu ķēdi un ievadīsim ievades ķēdē (2.82. Att., D) sprieguma avotu, kas atbilst ieejas izmaiņām Inu in (diagrammā punktētā līnija): R out = r d || R 0 ≈ r d, kopš R 0 >> r d η st = (u out · 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) Tā kā parasti R n >> r d Līdz ar to K st ≈ u out / u in · [(r d + R 0) / r d]

Parasti parametriskos stabilizatorus izmanto slodzēm no vairākām vienībām līdz desmitiem miliamperu. Visbiežāk tos izmanto kā atsauces avotu kompensācijas sprieguma stabilizatoros.

Kompensācijas stabilizatori

Tās ir slēgta cikla automātiskās vadības sistēmas. Kompensācijas stabilizatora raksturīgie elementi ir atsauces (atsauces) avots (ION), salīdzinošais un pastiprinošais elements (MSE) un regulējošais elements (RE).

Ir lietderīgi atzīmēt, ka OOS aptver divus posmus - operatīvo pastiprinātāju un tranzistoru. Apskatītā shēma ir pārliecinošs piemērs, kas parāda vispārējo negatīvo atsauksmju priekšrocības salīdzinājumā ar vietējām.

Galvenais stabilizatoru trūkums ar nepārtrauktu regulēšanu ir zema efektivitāte, jo regulēšanas elementā notiek ievērojams enerģijas patēriņš, jo visa slodze iet caur to, un kritums pāri tam ir vienāds ar starpību starp stabilizatora ieejas un izejas spriegumu.

60. gadu beigās viņi sāka ražot kompensācijas stabilizatoru integrētās shēmas ar nepārtrauktu regulēšanu (K142EN sērija). Šajā sērijā ietilpst stabilizatori ar fiksētu izejas spriegumu, regulējamu izejas spriegumu un bipolāriem un ieejas un izejas spriegumiem. Gadījumos, kad nepieciešams caur slodzi novadīt strāvu, kas pārsniedz integrālo stabilizatoru maksimāli pieļaujamās vērtības, mikroshēmu papildina ar ārējiem regulējošiem tranzistoriem.

Daži integrālo stabilizatoru parametri ir norādīti tabulā. 2.1., Un iespēja savienot ārējos elementus ar stabilizatoru K142EN1 ir parādīta attēlā. 2.85.


Rezistors R ir paredzēts strāvas aizsardzības darbināšanai, un R 1 tiek izmantots izejas sprieguma regulēšanai. Mikroshēmas K142UN5, EH6, EH8 ir funkcionāli pilnīgi stabilizatori ar fiksētu izejas spriegumu, bet tiem nav nepieciešams pieslēgt ārējos elementus.

Impulsu stabilizatori tagad ir plaši izplatīti ne mazāk kā nepārtrauktie stabilizatori.

Sakarā ar to, ka tiek izmantots šādu stabilizatoru jaudas elementu galvenais darbības režīms, pat ja ir ievērojama atšķirība ieejas un izejas spriegumos Jūs varat sasniegt 70–80% efektivitāti, savukārt nepārtrauktiem stabilizatoriem tas ir 30 - 50%.

Jaudas elementā, kas darbojas atslēgas režīmā, vidējā jauda, ​​kas tajā izkliedēta pārslēgšanās periodā, ir daudz mazāka nekā nepārtrauktā stabilizatorā, jo, lai gan slēgtā stāvoklī strāva, kas plūst caur barošanas elementu, ir maksimāla, tomēr tas ir tuvu nullei, un atvērtā stāvoklī caur to plūstošā strāva ir vienāda ar nulli, lai gan tā ir maksimāla. Tādējādi abos gadījumos jaudas izkliede ir niecīga un tuvu nullei.

Nelieli jaudas elementu zudumi noved pie dzesēšanas radiatoru samazināšanās vai pat atcelšanas, kas ievērojami samazina svaru un izmērus. Turklāt pārslēgšanas stabilizatora izmantošana dažos gadījumos ļauj izslēgt no ķēdes jaudas transformatoru, kas darbojas 50 Hz frekvencē, kas arī uzlabo stabilizatoru darbību.

Barošanas avotu pārslēgšanas trūkumi ietver izejas sprieguma pulsācijas klātbūtne.

Apsveriet sērijveida regulatora pārslēgšanu

Vadības ķēde (CS) atkarībā no slodzes vērtības periodiski ieslēdz un izslēdz atslēgu S. izvadi noregulē, mainot attiecību t on / t off, kur t on, t off ir laika intervālu ilgums, kuros slēdzis atrodas attiecīgi ieslēgšanas un izslēgšanas stāvoklī. Jo lielāka šī attiecība, jo lielāka produkcija.

B-polārs vai lauka efekta tranzistors bieži tiek izmantots kā S taustiņš.

Diods nodrošina induktora strāvas plūsmu, kad slēdzis ir izslēgts, un tādējādi izslēdz bīstamu pārspriegumu parādīšanos uz slēdža pārslēgšanas brīdī. LC filtrs samazina izejas pulsāciju.

Vēl viens interesants video par stabilizatoriem:

Daudzi cilvēki ir piedzīvojuši pēkšņus strāvas pārspriegumus, kā rezultātā sabojājas visa mājsaimniecības tehnika. Vai ir iespējams kaut kā tos novērst un aizsargāt dārgas ierīces no sabrukšanas? Šajā rakstā mēs analizēsim, kas tie ir un kā viņi strādā.

Mūsdienu elektrotīkli, diemžēl, nenodrošina pastāvīgu spriegumu kontaktligzdai. Atkarībā no dzīvesvietas, abonentu skaita un ierīču jaudas vienā līnijā spriegums var ievērojami atšķirties no 180 līdz 240 voltiem.

Mūsdienu stabilizators izskatās šādi

Bet lielākā daļa mūsdienu elektronikas izturas pret šādiem eksperimentiem ārkārtīgi negatīvi, jo tā robeža palielinās līdz + -10 voltiem. Piemēram, televizors vai dators var vienkārši izslēgties, ja spriegums nokrītas līdz 210, kas notiek diezgan bieži, īpaši vakarā.

Nav jārēķinās ar to, ka tuvākajos gados elektrotīkli tiks modernizēti. Tāpēc pilsoņiem patstāvīgi jārūpējas par sprieguma "izlīdzināšanu" un elektrotīklu aizsardzību. Viss, kas jums jādara, ir iegādāties stabilizatoru.

Kas tas ir

Stabilizators ir ierīce, kas izlīdzina spriegumu tīklā, piegādājot ierīcei nepieciešamos 220 voltus. Lielākā daļa mūsdienu zemo izmaksu stabilizatoru darbojas diapazonā no + -10% no vēlamā indikatora, tas ir, "izlīdzinošie" pārspriegumi diapazonā no 200 līdz 240 voltiem. Ja jūs piedzīvojat nopietnāku iegrimšanu, tad jums jāizvēlas dārgāka ierīce - daži modeļi spēj "izvilkt" līniju no 180 voltiem.

Mūsdienu sprieguma stabilizatori tās ir mazas ierīces, kas darbojas pilnīgi klusi un nečīkst kā viņu “senči” no PSRS. Tie var darboties ar 220 un 380 voltiem (pērkot ir jāizvēlas).

Papildus sprieguma kritumam augstas kvalitātes stabilizatori "attīra" līniju no atkritumu impulsiem, traucējumiem un pārslodzēm. Mēs iesakām šādas ierīces noteikti izmantot ikdienā, uzstādot tās pie dzīvokļa ieejas vai vismaz uz katras svarīgas sadzīves tehnikas (katls, darba dators u.c.). Bet joprojām ir labāk neriskēt ar dārgu aprīkojumu, bet gan iegādāties normālu izlīdzināšanas ierīci.

Tagad, kad jūs zinātpadomājiet, cik daudz naudas tas var ietaupīt. Tajā pašā laikā dzīvoklī strādā liels skaits iekārtu - veļas mazgājamā mašīna, dators, televizors, trauku mazgājamā mašīna, tālrunis tiek uzlādēts utt. Ja notiek lēciens, tas viss var neizdoties, un kaitējums būs desmitiem vai pat simtiem tūkstošu rubļu. Tiesā ir gandrīz neiespējami pierādīt, ka aprīkojuma sabrukšanas iemesls bija jaudas pieaugums, tāpēc par savu naudu būs jāmaksā par remontu un jāiegādājas jauns.

Stabilizatora darbības princips

Stabilizatoru veidi

Pašlaik ir trīs veidu stabilizatori, kas atšķiras viens no otra pēc izlīdzināšanas principa:

1. Digitāls.
2. Stafete.
3. Servo piedziņas.

Vispraktiskākās, ērtākās un uzticamākās ir digitālās vai elektroniskās ierīces. Tie darbojas tiristoru slēdžu klātbūtnes dēļ. Šādu sistēmu galvenā priekšrocība ir minimālais reakcijas laiks, absolūtais trokšņa līmenis un mazais izmērs. Trūkums ir cena, tās parasti ir par 30-50% dārgākas nekā citas ierīces.

Releju sistēmas pieder vidējai cenu kategorijai. Tie darbojas, pārslēdzot strāvas relejus, ieslēdzot un izslēdzot atbilstošos transformatora tinumus. Releju sprieguma stabilizatori mājām tiek uzskatīti par optimāliem. Ierīces galvenās priekšrocības ir pieņemamas cenas, ātrs reakcijas ātrums. Mīnus - īss kalpošanas laiks. Parasts relejs var izturēt aptuveni 40-50 tūkstošus pārslēgšanu, pēc tam kontakti nolietojas un sāk pielipt. Ja jums ir diezgan stabils tīkls, tad releja sistēma jums darbosies vairākus gadus. Bet, ja neveiksmes notiek vairākas reizes dienā, tad tas var neizdoties pusotra līdz divu gadu laikā.

Servo tipa ierīcēm ir zemas izmaksas un tās darbojas, mainot transformatora iesaistīto pagriezienu skaitu. To pārslēgšana notiek servo kustības dēļ, kas pārslēdz kontaktu, kā uz reostata. Šo sistēmu galvenā priekšrocība ir to pieņemamā cena. Trūkums ir zema uzticamība un ilgs reakcijas laiks.

Kā izvēlēties pareizo

Tagad Tu zini,mājām. Apsvērsim, kā izvēlēties pareizās ierīces.

Pirmkārt, jums jānosaka, cik ierīču darbosies vienlaikus. Piemēram, ja atrodaties virtuvē, ieslēdziet elektrisko tējkannu, mikroviļņu krāsni un trauku mazgājamo mašīnu. Priekšnamā ir televizors un dators, vannas istabā - veļas mazgājamā mašīna. Tajā pašā laikā ledusskapis un individuāls apkures katls dzīvoklī darbojas bez izslēgšanas - šīs ierīces patērē arī 200-300 vatus.

Ierīču jaudu varat uzzināt saskaņā ar pasi. Bet noteikti paturiet prātā, ka ražotāji norāda aktīvo jaudu, nevis reālo jaudu.

Stabilizatora uzstādīšanas metode pēc skaitītāja

Uzmanību:lai pareizi aprēķinātu, ir jāzina iekārtas kopējā jauda, ​​nevis tās darbības režīms. Ledusskapis darbības laikā patērē 100 vatus stundā, bet, iedarbinot dzinēju, ir nepieciešami 300–500 vati reaktīvās enerģijas. Tāpēc vienmēr ņemiet ierīci ar rezervi.

Piemēram, jūsu dzīvokļa patēriņš ir 2000 vati. Tas ir ļoti reāls skaitlis klasiskajam "kapeikas gabalam" ar modernām tehnoloģijām un nav aprīkots ar spēcīgiem patērētājiem, piemēram, katlu, elektrisko cepeškrāsni un plīti. Lai ņemtu vērā pilnu jaudu, pievienojiet 20%. Jums arī jāsaprot, ka, ja tīkls samazinās par 20 voltiem, tad transformators zaudē 20% jaudas. Tā rezultātā kopējais krājums sasniegs 30-40%, un jums būs jāiegādājas stabilizators ar jaudu 2000 * 0,4 + 2000 = 2800 vatu ierīce.

Šī ir visa informācija, kas jums jāzina sprieguma regulators: kas tas ir un tagad jūs zināt, kā tas darbojas. Atliek izdomāt, kā to pareizi savienot. Ieteicams to uzstādīt tūlīt aiz skaitītāja, pirms elektriskā paneļa, lai gan to var arī atsevišķi piestiprināt pie nepieciešamajām līnijām. Ierīcei jābūt iezemētai tā, lai problēmu gadījumā tā iztukšotu strāvu un aizsargātu jūsu aprīkojumu. Savienošanai labāk ir uzaicināt pieredzējušu elektriķi.