Birçok kişi elektrik kesintilerinin ve dalgalanmalarının ne olduğunu bilir. Ampullerin bundan dolayı yanıp sönmesi ve yanabilmesi bir şeydir. Ve başka bir şey, bir çamaşır makinesinin veya buzdolabının voltaj dalgalanmalarından yanmasıdır. Bu, aile bütçesini önemli ölçüde etkileyecektir. İthal ev aletleri, ev ağlarında sıklıkla meydana gelen bu tür voltaj dalgalanmaları için tasarlanmamıştır. Ev aletlerindeki arıza riskinden korunmak için ev ağınızda çalışacak cihazların toplam gücüne göre seçilmiş bir voltaj sabitleyici almanız gerekir.

Çeşitler

Voltaj stabilizatörleri, besleme voltajını standart değerlere karşılık gelen parametrelere eşitleyen ve ayrıca voltajı yüksek frekanslı parazitlerden temizleyen cihazlardır. Sabitleyici türü, sabitleyici görevi gören ana yerleşik mekanizmanın türünü belirler.

Voltaj stabilizatörleri iki ana tipe ayrılır:

1. Biriken.
2. Düzeltici.

İlk tip stabilizatörler, boyutları büyük olduğu için şu anda kullanılmamaktadır. Daha önce, ev ortamında değil, üretimde kullanılıyorlardı. Kümülatif voltaj stabilizatörleri bir kapta elektrik enerjisi biriktirerek işlev görür ve daha sonra bu kaptan gerekli parametrelerle gerekli elektrik akımını alır. Kesintisiz güç kaynakları da benzer bir prensipte çalışır.

Düzeltici stabilizatörler gerilimler genellikle bir kontrol ünitesi içerir. Voltaj düşüşlerine bir yönde veya diğerinde tepki verir ve aynı zamanda ilgili transformatör sargısını bağlar. Düzeltici stabilizatörler, ev koşullarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sırayla, birkaç türe ayrılırlar:

• Röle.
• Elektronik (tristör).
• Ferrorezonans.
• Elektromekanik.
• Çevirici.
• Doğrusal.

Tasarım özellikleri ve çalışması

Düzeltici tip stabilizatörler, günlük yaşamda en popüler hale geldi.

Röle voltaj stabilizatörleri

Düşük maliyetleri ve iş kalitesi nedeniyle en popüler hale geldiler. Röle stabilizatörlerinin ana avantajı hızlarıdır. Voltaj değişikliklerine çok hızlı tepki verirler ve değerini standart sınırlara getirerek ev cihazlarını korurlar.

Eksikliklerden, röle tetiklendiğinde, üreticiye bağlı olarak 5-15 voltluk keskin bir voltaj sıçramasının meydana geldiği belirtilebilir. Ev aletleri için böyle bir sıçramanın olumsuz bir etkisi olmayacak, ancak aydınlatma gözle görülür şekilde titreyecek. Bu nedenle, röle sabitleyici çalışırken, tepki göstermezken bazen yanıp sönme görülür.

Diğer stabilizatör çeşitlerinde olduğu gibi röle modelinin ana elemanı yarı iletken elemanlar üzerindeki kontrol ünitesidir. Stabilizatörün elektronik bloğu, giriş ve çıkıştaki voltajı analiz eden güçlü bir mikro denetleyici şeklinde yapılır. Sonuç olarak, güç röleleri veya anahtarları için kontrol sinyalleri üretir. Mikrodenetleyici, bir kontrol voltajı oluştururken, güç rölelerinin ve anahtarların tepki süresini dikkate alır. Bu, anahtarlama devrelerini kırmadan gerçekleştirmeyi mümkün kılar. Sonuç olarak, çıkış voltajı grafiğinin şekli, giriş voltajı şekliyle aynı olur.

Elektronik voltaj stabilizatörleri

Tristör stabilizatörleri, formdaki güç anahtarları ile farklı trafo sargılarının otomatik olarak anahtarlanmasına dayanan prensibe göre çalışır. Bu ilke, röle cihazlarının çalışmasına benzer. Röle stabilizatörleri arasındaki fark, mekanik kontaklara sahip olmaması, daha fazla sayıda voltaj eşitleme adımı ve %2-5'lik yüksek bir çalışma doğruluğu olmasıdır.

Elektronik cihazlar, mekanik röleler olmadığı için evde gürültü oluşturmaz. Elektronik anahtarlarla değiştirilirler. Tristör stabilizatörleri yüksek verimle çalışır.

Pratik uygulamada elektronik modeller kendilerini aşırı ısınmadan olumsuz etkilenen hassas cihazlar olarak göstermişlerdir. Yerli üreticiler çoğu zaman sadece bu tip stabilizatörler üretir.

Tristör modellerinin en ciddi dezavantajı yüksek maliyetleridir. Hemen hemen tüm stabilizatör tipleri için garanti süresi, üreticiye bağlı olarak 1-3 yıldır.

ferrorezonans

Eylemleri, akım değiştiğinde metal çekirdekli bobinlerin endüktansının değerindeki bir değişikliğe dayanır. Kapasitans C1, transformatörün birincil sargısına seri olarak bağlanır. Birincil sargı ile birlikte, 50 hertz ağ frekansına ayarlanmış bir rezonans devresi oluşturur.

Kondansatörün boyutu, transformatörün gücüne bağlıdır. 60 watt'a kadar bir transformatör gücü ile, 12 μF'ye kadar bir değere sahip bir kapasitör kullanılır. Önemli stabilizatör gücü oluşturmak için bir doyma şoku kullanılır.

Düşük bir şebeke voltajı ile, bobinden küçük bir akım akar ve bobinin endüktansı büyüktür. Akımın ana kısmı paralel bağlı kondansatörden geçer. Bu durumda, bu devrenin toplam direnci kapasitif tiptedir.

Kondansatör, transformatör bobininin endüktif reaktansının bir kısmını telafi eder. Bu bobin akımını arttırır. Transformatörün çıkış voltajı da artar. Bu, voltaj rezonans etkisinin özelliğidir.

Voltaj arttıkça, indüktör akımı da yükselir ve endüktansı düşer. Kapasitans değeri, indüktör-kapasitör devresinde bu devrenin direncinin en büyük olacağı ve güç kaynağından transformatöre gelen akımın en küçük olacağı bir rezonans meydana gelecek şekilde hesaplanır.

Şebeke geriliminin artması ile devrenin direnci rezonans anına kadar artar. Bu, büyük voltaj düşüşlerinde transformatör boyunca voltajı stabilize etmeyi mümkün kılar.

Ferrorezonans cihazlarının avantajı güvenilirlik ve basitliktir. Dezavantajı, cihazın çıkışındaki voltajın akımın frekansına ve voltaj dalga formunun bozulmasına önemli ölçüde bağlı olmasıdır. Ayrıca, doymuş bobin çekirdekli stabilizatörler yüksek manyetik yayılıma sahiptir. Bu, çevredeki cihazların ve kişinin işleyişini olumsuz etkiler.

Elektromekanik voltaj stabilizatörleri

Böyle bir cihazın çalışma prensibi oldukça basittir. Voltaj düştüğünde, grafit fırçalar transformatörün bobini boyunca hareket eder, böylece çıkış voltajını düzenler ve ayarlar.

Elektromekanik stabilizatörlerin ilk örneklerinde fırçaları hareket ettirmek için manuel yöntem (anahtar) kullanılmıştır. Kullanıcı, voltaj göstergesi okumalarını sürekli olarak izlemek zorundaydı.

Yeni cihaz modellerinde, bu işlev, voltaj düşmesi durumunda fırçayı transformatör sargısı boyunca hareket ettiren küçük bir motor tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir.

Bu tür stabilizatörlerin avantajları, cihazın basitliği ve güvenilirliği, artan verimliliktir. Eksiklikler arasında, voltaj düşüşleri sırasında düşük tepki hızının yanı sıra mekanik parçaların hızlı aşınması da not edilebilir. Bu nedenle, stabilizatörün elektromekanik formu, fırçaların kontrolü ve değiştirilmesi şeklinde sürekli bakım gerektirir.

İnvertör voltaj stabilizatörleri

Doğru akımı alternatif akıma dönüştürürler ve aynı zamanda bir mikrodenetleyici ve bir kristal osilatör kullanarak alternatif akımı doğru akıma dönüştüren zıt eylemi gerçekleştirirler.

İnverter stabilizatörlerinin avantajları arasında, cihazın çalışması sırasında düşük gürültü, kompakt boyut ve 115-290 volt arasında değişen çok çeşitli giriş çalışma voltajları ayırt edilebilir.

İnverter tasarımlarının dezavantajı, diğer birçok stabilizatör türünden farklı olarak yüksek maliyetleridir.

Doğrusal

Gerilim bölücü şeklinde yapılmıştır. Böyle bir cihazın girişine kararsız bir voltaj uygulanır ve bölücünün alt kolundan eşitlenen voltaj çıkar. Gerilim bölücü kolun direnci değiştirilerek hizalama yapılır. Bu durumda direnç değeri, cihazın çıkış voltajının belirli sınırlar içinde olduğu bir değerde tutulur.

Çıkış ve giriş voltajlarının değerlerinin önemli bir oranı ile, gücün önemli bir kısmı ayar elemanında ısıya dağıldığından, lineer stabilizatör azaltılmış bir verimliliğe sahiptir. Bu nedenle, voltaj regülatörü, ısı dağılımını sağlamak için genellikle bir soğutucu üzerine monte edilir.

Doğrusal bir cihazın avantajı, parazit olmaması, tasarımın basitliği ve az sayıda parçadır. Dezavantajı düşük verimlilik, yüksek ısı üretimidir.

Bir stabilizatör seçerken nelere dikkat edilmelidir?

• Montaj yöntemi ... Duvara monte edilebilir, yatay veya dikey montaj yapılabilir (sabit cihazlar için). Satın alındığı cihazın yanına monte edilebilir.
• İşin doğruluğu,giriş ve çıkış voltajı... Bu özellik esas olarak giriş voltajının parametrelerine bağlıdır. 220 voltluk bir voltajda cihazın en düşük doğruluk oranını% 1 ila% 3 arasında seçmek daha iyidir.
• Sabitleyici gücü sadece bağlı elektrikli cihazın gücü tarafından seçilmez. Bu değere belirli bir güç rezervi eklenir. Tüm daire için bu marj %30 içinde olmalıdır.
• Güç kaynağı aşamaları (tek fazlı veya üç fazlı ağ).

• Verim (voltaj düşüşlerine tepki süresi), milisaniye cinsinden.

• Stabilizatör koruması ... Pahalı cihazlar çoğunlukla dengeleyiciyi kısa devrelerden, ani voltaj değişikliklerinden ve diğer olumsuz olaylardan koruyan koruyucu sistemlerle donatılmıştır.
• boyutlar cihaz ve çalışma sırasındaki gürültüsü.
• Fiyat... Profesyoneller, sabitleyicinin kalitesinden ödün vermemeniz gerektiğinden, ucuz Çin sahte ürünleri satın almanızı önermezler. Kaliteli bir cihaz ucuz olmak zorunda değildir. Yerli bir model veya Avrupa yapımı bir cihaz satın almak daha iyidir.
• Garanti süresi herhangi bir cihazı seçerken büyük bir rol oynar. Cihaz Çince ise, bunun için herhangi bir garanti olması muhtemel değildir. Özel perakende satış noktalarından satın alınan stabilizatörler, bir arıza veya kusur durumunda garanti süresi boyunca ücretsiz olarak değiştirilebilir.

En büyük zorluk genellikle bir cihaz seçerken, gücünden kaynaklanır. Ev cihazları tarafından tüketilen aktif güç bileşenine ek olarak, bazıları vardır. Varsa görünür (cihazda güçlü bir elektrik motoru varsa). Başlatıldığında, akım birkaç kez artar. Bu reaktif güç bileşenini hesaba katmadan bir stabilizatör seçerseniz, elektrik motorlu bir cihazı çalıştırırken yüksek yükle baş edemeyebilir.

Regülatör seçimini büyük ölçüde etkileyen bir diğer faktör, regülatör ideal koşullar altında çalışıyorsa sıfır olan dönüşüm oranıdır. Yani girişe tam olarak 220 volt verilir ve tüketiciye tam olarak aynı değer gelir. Ve regülatör voltajı eşitlemek zorunda kalırsa, güç azalır.

Voltaj regülatörü

Voltaj regülatörü- giriş voltajı ve yük direncinde önemli ölçüde büyük dalgalanmalar ile belirtilen sınırlar içinde olan çıkış voltajının elde edilmesini sağlayan bir elektrik enerjisi dönüştürücüsü.

Çıkış voltajının türüne göre, stabilizatörler DC ve AC stabilizatörlerine ayrılır. İstisnalar mümkün olsa da, tipik olarak, güç kaynağı tipi (DC veya AC) çıkış voltajıyla aynıdır.

DC stabilizatörleri

Lineer stabilizatör mikro devresi KR1170EN8

Doğrusal stabilizatör

Doğrusal bir dengeleyici, girişi bir giriş (kararsız) voltajı ile beslenen ve çıkış (dengelenmiş) voltajı bölücünün alt kolundan kaldırılan bir voltaj bölücüdür. Stabilizasyon, ayırıcı kollardan birinin direnci değiştirilerek gerçekleştirilir: direnç, stabilizatörün çıkışındaki voltajın belirtilen sınırlar içinde olması için sürekli olarak korunur. Büyük bir giriş / çıkış voltajı oranıyla, doğrusal stabilizatörün verimi düşüktür, çünkü P rac = (U giriş - U çıkış) * I t gücünün çoğu, düzenleyici eleman üzerinde ısı şeklinde dağıtılır. Bu nedenle, düzenleyici eleman yeterli gücü dağıtabilmelidir, yani gerekli alanın radyatörüne monte edilmelidir. Doğrusal bir regülatörün avantajı basitliği, parazit olmaması ve daha az parça kullanılmasıdır.

Değişken dirençli elemanın konumuna bağlı olarak lineer stabilizatörler iki tipe ayrılır:

• Tutarlı: kontrol elemanı yüke seri olarak bağlanır.
• Paralel: kontrol elemanı yüke paralel olarak bağlanır.

Stabilizasyon yöntemine bağlı olarak:

• parametrik: böyle bir stabilizatörde, cihazın I - V karakteristiğinin büyük bir dikliğe sahip bir bölümü kullanılır.
• telafi edici: geri bildirimi var. İçinde, stabilizatörün çıkışındaki voltaj referans ile karşılaştırılır ve aralarındaki farktan düzenleyici eleman için bir kontrol sinyali oluşturulur.

Zener diyot üzerinde paralel parametrik sabitleyici

Düşük akım devrelerinde voltajı stabilize etmek için kullanılır, çünkü devrenin normal çalışması için Zener diyot D1'den geçen akımın, stabilize yükteki akımı birkaç kez (3-10) aşması gerekir R L. Genellikle bu lineer regülatör devresi, daha karmaşık regülatör devrelerinde voltaj referansı olarak kullanılır. Giriş voltajındaki değişikliklerin neden olduğu çıkış voltajının kararsızlığını azaltmak için yerine bir direnç R V kullanılır. Ancak bu önlem, yük direncindeki değişimin neden olduğu çıkış voltajı kararsızlığını azaltmaz.

Seri Bipolar Transistör Regülatörü

U dışarı = U z - U olmak.

Aslında bu, emitör takipçisinin girişine bağlı, yukarıda tartışılan bir zener diyotu üzerindeki paralel bir parametrik stabilizatördür. Çıkış voltajındaki değişiklikleri telafi etmek için geri besleme döngüsü yoktur.

Çıkış voltajı, p-n bağlantısından akan akım miktarından pratik olarak bağımsız olan U değeri ile zener diyotun stabilizasyon voltajından daha düşüktür ve silikon tabanlı cihazlar için yaklaşık 0,6V'dir. U'nun akımın ve sıcaklığın büyüklüğüne bağımlılığı, bir zener diyotuna dayalı paralel bir parametrik dengeleyici ile karşılaştırıldığında, çıkış voltajının kararlılığını kötüleştirir.

Yayıcı takipçisi (akım yükseltici), bir zener diyotundaki paralel bir parametrik dengeleyici ile karşılaştırıldığında, dengeleyicinin maksimum çıkış akımını β faktörü ile artırmanıza izin verir (burada β, bu transistör örneğinin akım kazancıdır) . Bu yeterli olmazsa kompozit transistör kullanılır.

Yük direncinin yokluğunda (veya mikroamper aralığındaki yük akımlarında), böyle bir stabilizatörün (açık devre voltajı) çıkış voltajı, U'nun mikro akım aralığında olması nedeniyle sıfıra yakın hale gelmesi nedeniyle 0,6V artar. Bu özelliğin üstesinden gelmek için, dengeleyicinin çıkışına birkaç mA yük akımı sağlayan bir balast yük direnci bağlanır.

İşlemsel yükselteç kullanan seri kompanzasyon sabitleyici

Potansiyometre R2'den alınan çıkış voltajının U kısmı, zener diyot D1'deki referans voltajı U z ile karşılaştırılır. Voltaj farkı işlemsel yükseltici U1 tarafından yükseltilir ve emitör takipçi devresine göre bağlanan düzenleyici transistörün tabanına beslenir. Devrenin kararlı çalışması için döngü faz kayması 180° + n*360°'ye yakın olmalıdır. Çıkış voltajının U çıkışının bir kısmı, işlemsel yükseltici U1'in evirici girişine beslendiğinden, işlemsel yükseltici U1, fazı 180 ° kaydırır, düzenleyici transistör, fazı kaydırmayan verici izleyici devresine göre açılır. . Döngü faz kayması 180 °, faz stabilite koşulu karşılandı.

Referans gerilimi Uz pratik olarak zener diyotundan akan akımın büyüklüğünden bağımsızdır ve zener diyotun stabilizasyon gerilimine eşittir. Uin'deki değişikliklerle kararlılığını artırmak için direnç R V yerine kullanılır.

Bu stabilizatörde, işlemsel yükselteç aslında ters çevirmeyen bir yükseltici devresine bağlıdır (çıkış akımını artırmak için bir verici takipçisi ile). Geri besleme döngüsündeki dirençlerin oranı, çıkış voltajının giriş voltajından kaç kez daha yüksek olacağını belirleyen kazancını ayarlar (yani, op-amp'nin ters çevirmeyen girişine uygulanan referans voltajı). Evirmeyen bir yükselticinin kazancı her zaman birden büyük olduğundan, referans voltajının değeri (zener diyotun stabilizasyon voltajı) gerekli minimum çıkış voltajından daha az seçilmelidir.

Böyle bir dengeleyicinin çıkış voltajının kararsızlığı, modern op-amp'lerin büyük döngü kazancı nedeniyle, referans voltajının kararsızlığı ile neredeyse tamamen belirlenir ( G açık döngü = 10 5 ÷ 10 6).

Giriş voltajının kararsızlığının op-amp'in çalışma modu üzerindeki etkisini ortadan kaldırmak için, stabilize edilmiş bir voltajla çalıştırılabilir (bir zener diyotundaki ek parametrik stabilizatörlerden).

Nabız sabitleyici

Bir anahtarlama regülatöründe, stabil olmayan bir dış kaynaktan gelen akım, kısa darbeler halinde bir depolama cihazına (genellikle bir kapasitör veya jikle) verilir; bu durumda, enerji depolanır ve daha sonra elektrik enerjisi şeklinde yüke salınır, ancak bir şok durumunda, zaten farklı bir voltajla. Stabilizasyon, darbelerin ve aralarındaki duraklamaların süresi kontrol edilerek gerçekleştirilir - darbe genişlik modülasyonu. Doğrusal olana kıyasla bir anahtarlama regülatörü, önemli ölçüde daha yüksek bir verime sahiptir. Anahtarlama regülatörünün dezavantajı, çıkış voltajında ​​darbe gürültüsünün varlığıdır.

Doğrusal bir regülatörden farklı olarak, bir anahtarlama regülatörü giriş voltajını keyfi bir şekilde dönüştürebilir (regülatör devresine bağlı olarak):

• aşağı doğru aşağıda
• Yükselen sabitleyici: çıkış kararlı voltajı her zaman üstünde giriş ve aynı polariteye sahiptir.
• Buck-Buck stabilizatör: çıkış voltajı stabilize edilir, aşağıdaki gibi olabilir üstünde ve aşağıda giriş ve aynı polariteye sahiptir. Böyle bir stabilizatör, giriş voltajının gerekli olandan biraz farklı olduğu ve gerekli olandan hem daha yüksek hem de daha düşük bir değer alarak değişebileceği durumlarda kullanılır.
• ters çevirme stabilizatör: çıkış stabilize voltajı girişe göre ters polariteye sahiptir, çıkış voltajının mutlak değeri herhangi biri olabilir.

AC voltaj stabilizatörleri

ferrorezonans stabilizatörleri

Sovyet döneminde, ev tipi ferrorezonanslı voltaj stabilizatörleri yaygınlaştı. Genellikle, TV'ler bunlar aracılığıyla bağlanırdı. İlk nesil TV'lerde, ağdaki, özellikle kırsal alanlarda, ön hazırlık gerektiren voltaj dalgalanmalarıyla her zaman başa çıkmayan, doğrusal voltaj dengeleyicili ağ güç kaynakları kullanıldı (ve bazı devrelerde tamamen düzensiz voltajla beslendiler). voltaj stabilizasyonu. Anahtarlamalı güç kaynaklarına sahip 4UPITST ve USTsT TV'lerin ortaya çıkmasıyla, şebeke voltajının ek stabilizasyonu ihtiyacı ortadan kalktı.

Ferrorezonant stabilizatör iki bobinden oluşur: doymamış bir çekirdeğe (manyetik boşluğa sahip) ve doymuş bir kapasitöre sahip. Doymuş bir indüktörün I - V karakteristiğinin özelliği, içinden geçen akım değiştiğinde üzerindeki voltajın çok az değişmesidir. Bobinlerin ve kapasitörlerin parametrelerini seçerek, giriş voltajı oldukça geniş bir aralıkta değiştiğinde voltaj stabilizasyonunu sağlamak mümkündür, ancak besleme şebekesinin frekansındaki hafif bir sapma, stabilizatörün özelliklerini büyük ölçüde etkiledi.

Modern stabilizatörler

Şu anda, ana stabilizatör türleri şunlardır:

• elektrodinamik servo (mekanik)
• statik (elektronik değiştirilebilir)
• röle
• kompanzasyon (elektronik pürüzsüz)

Modeller hem tek fazlı (220/230 V) hem de üç fazlı (380/400 V) versiyonlarda üretilir, güçleri birkaç yüz watt ile birkaç megavat arasında değişir. Üç fazlı modeller iki modifikasyonda üretilir: her faz için bağımsız ayarlı veya stabilizatörün girişindeki ortalama faz voltajı için ayarlı.

Üretilen modeller ayrıca izin verilen giriş voltajı aralığında da farklılık gösterir, örneğin aşağıdakiler olabilir: ± %15, ± %20, ± %25, ± %30, %-25 / + %15, -%35 / + %15 veya -%45 / + %15. Aralık ne kadar genişse (özellikle negatif yönde), stabilizatörün boyutları o kadar büyük ve aynı çıkış gücünde maliyeti o kadar yüksek.

Voltaj regülatörünün önemli bir özelliği hızıdır, yani hız ne kadar yüksek olursa, regülatör giriş voltajındaki değişikliklere o kadar hızlı tepki verir. Hız, regülatörün voltajı bir volt değiştirebildiği bir süredir (milisaniye). Farklı stabilizatör tipleri farklı tepki hızlarına sahiptir, örneğin elektrodinamik olanlar için hız 12 ... 18 ms / V, statik stabilizatörler 2 ms / V sağlar, ancak elektronik, kompanzasyon tipi için bu parametre 0.75 ms'dir. / V.

Bir diğer önemli parametre, çıkış voltajı stabilizasyonunun doğruluğudur. GOST 13109-97'ye göre, besleme voltajının izin verilen maksimum sapması, nominal değerin ± %10'udur. Modern voltaj regülatörlerinin doğruluğu %1 ile %8 arasında değişmektedir. Ev ve endüstriyel elektrikli cihazların büyük çoğunluğunun doğru çalışmasını sağlamak için %8'lik bir doğruluk yeterlidir. Daha katı gereksinimler (% 1) genellikle karmaşık ekipmanın (tıbbi, yüksek teknoloji ve benzeri) güç kaynağına uygulanır. Önemli bir tüketici parametresi, dengeleyicinin tüm giriş voltajı aralığında beyan edilen güçte çalışma yeteneğidir, ancak tüm dengeleyiciler bu parametreye karşılık gelmez. Bazı dengeleyiciler on kat aşırı yüklenmeye dayanabilir, böyle bir dengeleyici satın alırken güç rezervi gerekli değildir.

Ayrıca bakınız

• 78xx serisi mikro devreler - bir dizi ortak doğrusal regülatör

Edebiyat

• Veresov G.P. Ev elektronik ekipmanları için güç kaynağı. - M.: Radyo ve iletişim, 1983 .-- 128 s.
• V.V. Kitaev ve diğerleriİletişim cihazları için güç kaynağı. - M.: İletişim, 1975 .-- 328 s. - 24.000 kopya.
• VG Kostikov Parfenov E.M. Shakhnov V.A. Elektronik cihazlar için güç kaynağı kaynakları. Devre ve tasarım: Üniversiteler için ders kitabı. - 2. - M.: Yardım Hattı - Telekom, 2001. - 344 s. - 3000 kopya. - ISBN 5-93517-052-3
• Shtilman V.I. Mikroelektronik voltaj stabilizatörleri. - Kiev: Teknik, 1976.

Bağlantılar

• Stabilizatörler. Üreticiler. Açıklama. (Evinizi ve cihazlarınızı güç dalgalanmalarından nasıl korursunuz ve bu konuda size yardımcı olacak doğru stabilizatörü nasıl seçersiniz)
• Ev için voltaj sabitleyici (Ev için neden voltaj sabitleyiciye ihtiyacınız var, nasıl seçilir, stabilizatör çeşitleri)
• GOST R 52907-2008 "Radyo elektronik ekipmanı için güç kaynakları. Terimler ve tanımlar"

Voltaj stabilizatörü, giriş voltajının elektrik tüketicisi için kararsız veya uygun olmayan parametrelerle beslendiği bir cihazdır. Stabilizatörün çıkışında, voltaj, voltaj değişikliklerine duyarlı tüketicilere elektrik sağlamayı mümkün kılan gerekli (kararlı) parametrelere zaten sahiptir. Voltaj regülatörü nasıl çalışır ve ne işe yarar?

Gelen voltaj tüketici için çok düşük veya yüksek ise DC voltaj stabilizasyonu gereklidir. Destekleyici cihazdan geçerken istenen değere büyür veya küçülür. Gerekirse regülatör devresi, çıkış voltajı giriş voltajına zıt polariteye sahip olacak şekilde tasarlanabilir.

Doğrusal

Doğrusal bir regülatör, kararsız bir voltajla beslenen bir bölücüdür. Kararlı özelliklere sahip, zaten seviyelendirilmiş olduğu ortaya çıktı. Çalışma prensibi, çıkışta sabit bir voltaj sağlamak için direnci sürekli olarak değiştirmektir.

Avantajlar:

• Birkaç ayrıntı ile basit tasarım;
• Çalışma sırasında herhangi bir müdahale gözlemlenmez.

Dezavantajları:

• Giriş ve çıkış voltajlarındaki büyük farkla, lineer akım dönüştürücü, üretilen gücün çoğu ısıya dönüştürüldüğü ve direnç regülatöründe dağıldığı için verimsizdir. Bu nedenle, yeterli büyüklükte bir radyatöre bir kontrol cihazı takmak gerekli hale gelir.

Zener diyotlu parametrik, paralel

Gaz deşarjı ve yarı iletken zener diyotları, kontrol elemanının yüklü kola paralel yerleştirildiği bir akım stabilize edici cihazın devresi için uygundur.

RL'deki akımın 3 ila 10 katı olan bir akım zener diyottan geçmelidir. Bu nedenle mekanizma, yalnızca düşük akım mekanizmalarında voltaj eşitleme için uygundur. Genellikle daha karmaşık dolgulu akım dönüştürücülerinin bir bileşeni olarak kullanılır.

Bipolar transistörlü seri

Voltaj regülatörünün çalışma prensibi, cihaz şeması kullanılarak görülebilir.

İki unsuru birleştirdiği görülebilir:

1. Bir zener diyot üzerinde zaten bilinen paralel parametrik sabitleyici;
2. Akımı sabit bir oranda artıran bir bipolar transistör. Ayrıca emitör takipçisi olarak da adlandırılır.

Çıkış voltajı şu formülle belirlenir: Uout = Uz - Ube. Uz, zener diyotun desteklediği voltajdır. Zener diyottan geçen akımdan neredeyse bağımsızdır. Ube - çıkış voltajı ile Zener diyotu tarafından stabilize edilen voltaj arasındaki fark. Pn bağlantısına sağlanan akımdan neredeyse bağımsızdır. Bununla birlikte, fark maddenin doğasına bağlıdır (silikon Ube için - 0,6 V, germanyum için - 0,25 V). Çıkış voltajının kararlı olması, bu değerlerin karşılaştırmalı bağımsızlığından kaynaklanmaktadır.

Üç katmanlı bir transistörden geçerken, dengeleyicinin çıkışındaki voltaj artar. Bir transistörün kullanımı enerji tüketicisinin ihtiyaçlarını karşılamıyorsa, akımı istenen değere çıkarmak için birkaç transistör tasarımı alınır.

İşlemsel yükselticide seri kompanzasyon

Telafi edici geri bildirim ile anlamına gelir. Bu stabilizatörde çıkış voltajı her zaman standart olarak alınan ile karşılaştırılır. Aralarındaki fark, bir sinyalin oluşması ve voltajı kontrol eden mekanizmaya iletilmesi için gereklidir.

Çıkış voltajının Uout'un bir kısmı, zener diyot üzerindeki Uz (referans voltaj) ile karşılaştırılan, şemada D1 olarak gösterilen direnç R2'den çıkarılır. Ortaya çıkan fark, işlemsel bir yükselticiden (U1 şemasında) geçer ve kontrol transistörüne iletilir.

180 ° + n * 360 ° 'ye yaklaşan bir döngü faz kayması ile kararlı çalışma sağlanır. Çıkış voltajının bir kısmı amplifikatöre sağlandığından, amplifikatör fazı süpürülmüş bir açıyla kaydırır. Akım yükseltici devresine göre bağlanan bir transistör faz kaymasına neden olmaz. Bu durumda, döngü kayması 180 ° 'ye eşit kalır.

Nabız

Stabilizatörün depolama cihazına kısa darbeler yoluyla kararsız parametrelere sahip bir elektrik akımı sağlanır (endüktif bir bobin veya kapasitör rolünü oynar). Depolanan elektrik daha sonra farklı parametrelerle yüke girer. Stabilizasyon için iki seçenek vardır:

1. Darbelerin süresini ve aralarındaki duraklamaları kontrol ederek ( darbe genişlik modülasyonu prensibi);
2. Çıkış voltajını izin verilen minimum ve maksimum değerlerle karşılaştırarak. Maksimumdan yüksekse, sürücü enerji depolamayı durdurur ve deşarj olur. Daha sonra çıkıştaki voltaj minimumdan daha az olur. Bu durumda sürücü yeniden çalışmaya başlar ( iki konumlu kontrol prensibi).

Devreye bağlı olarak, darbe akımı ekolayzır farklı sonuçlar elde etmek için voltajı dönüştürebilir. Bu nedenle çeşitleri ayırt edilir:

• aşağı doğru(çıkıştaki voltaj girişten daha azdır, ancak aynı polariteye sahiptir);
• Yükselen(çıkıştaki voltaj girişten daha büyüktür, ancak aynı polariteye sahiptir);
• Buck-boost(pindeki voltaj girişten daha yüksek veya daha düşük olabilir, ancak polarite aynıdır). Cihaz, giriş ve çıkıştaki U çok farklı olduğunda kullanılır, ancak girişte yukarı veya aşağı istenmeyen sapmalar mümkündür;
• ters çevirme(çıkıştaki voltaj giriştekinden daha büyük veya daha az, polarite zıttır).

Avantajlar:

• Düşük enerji kaybı.

Dezavantajları:

• Çıkışta darbe gürültüsü.

AC voltaj stabilizatörleri

Bir AC voltaj dengeleyici, girişte hangi parametrelere sahip olduğuna bakılmaksızın çıkışta sabit bir akım sağlamak için tasarlanmıştır. Çıkış voltajı, girişte keskin sıçramalar, düşmeler ve hatta bir kesinti olsa bile ideal bir sinüzoid ile tanımlanmalıdır. Biriktirici ve düzeltici stabilize edici cihazlar vardır.

Stabilizatörler-akümülatörler

Bunlar, önce gelen bir akım kaynağından elektriği depolayan cihazlardır. Daha sonra enerji yeniden üretilir, ancak sabit özelliklerde akım çıkışa yönlendirilir.

Motor-jeneratör sistemi

Çalışma prensibi, bir elektrik motoru kullanarak elektrik enerjisini kinetik enerjiye dönüştürmektir. Ardından jeneratör onu kinetikten elektriğe dönüştürür, ancak akım zaten belirli ve sabit özelliklere sahiptir.

Sistemin kilit elemanı, kinetik enerjiyi depolayan ve çıkış voltajını stabilize eden volandır. Volan, motorun ve jeneratörün hareketli parçalarına sağlam bir şekilde bağlanmıştır. Çok büyüktür ve yalnızca faz frekansına bağlı olan yüksek bir atalet tutma hızına sahiptir. Volanın hızı nispeten sabit olduğundan, girişteki önemli düşüşler ve dalgalanmalarda bile voltaj sabit kalır.

Motor-jeneratör sistemi üç fazlı gerilimler için uygundur. Bugün sadece stratejik sitelerde kullanılmaktadır. Daha önce yüksek hızlı elektronik bilgisayarlara güç sağlamak için kullanılıyordu.

ferrorezonans

Cihaz şunları içerir:

• Doymuş çekirdekli endüktif bobin;
• Doymamış çekirdeğe sahip bir indüktör (içinde manyetik bir boşluk vardır);
• Kapasitör.

Doymuş çekirdeğe sahip bir bobin, içinden geçen akımdan bağımsız olarak sabit bir voltaja sahip olduğundan, ikinci bobin ve kapasitörün özelliklerini seçerek, gerekli sınırlar içinde voltaj stabilizasyonu sağlamak mümkündür.

Ortaya çıkan mekanizmanın çalışma prensibi, aniden durması veya daha yüksek bir hızda sallanması zor olan bir salınım ile karşılaştırılabilir. Salınım hareketi bir eylemsizlik süreci olduğundan, her seferinde salınımı itmeye bile gerek yoktur. Bu nedenle, güçlü voltaj düşüşlerine ve kesintilere izin verilir. Salınım frekansını değiştirmek de zordur çünkü sistemin kendi kararlı durum frekansı vardır.

Ferrorezonant stabilizatörleri Sovyet döneminde popülerdi. Televizyonlara elektrik sağlamak için kullanıldılar.

Çevirici

İnverter stabilizatör devresi şunları içerir:

• Giriş filtreleri;
• Güç faktörünü değiştiren bir cihaza sahip doğrultucu;
• kapasitörler;
• Mikrodenetleyici;
• Voltaj dönüştürücü (DC'den AC'ye).

Çalışma prensibi iki işleme dayanmaktadır:

1. Gelen alternatif akım, düzeltici ve doğrultucudan geçerken önce doğru akıma çevrilir. Enerji kapasitörlerde depolanır;
2. DC akımı daha sonra AC çıkışına dönüştürülür. Kondansatörden akım, akımı alternatif akıma dönüştüren, ancak parametreleri değişmeyen invertöre gider.

Örnek (220V voltaj dengeleyicinin çalışma prensibi): giriş voltajı 220V'den az veya daha fazladır, şekli bir sinüzoide karşılık gelmez. Doğrultucu ve düzelticiden geçtikten sonra akım sabit hale gelir, gerilim dalga formu ideal bir sinüzoiddir. İnverterden geçtikten sonra, çıkışa 50 Hz frekanslı ve 220V voltajlı alternatif bir sinüzoidal akım akar.

Mekanizmanın yüksek verimliliği nedeniyle (verimlilik% 100'e yakındır), pahalı tıbbi ve spor ekipmanları için böyle bir stabilizatör kullanılır.

GÜÇ KAYNAĞI

Kesintisiz güç kaynakları, tasarım ve prensip olarak invertör dönüştürücü cihazlara benzer. Benzerlik, elektrik birikiminin kapasitörde değil, tüketici için gerekli parametrelerle akımın çıktığı pilde meydana gelmesiyle sona erer.

UPS'ler, bilgi işlem ekipmanına güç sağlamak için gereklidir, çünkü yalnızca voltajı stabilize etmekle kalmaz, aynı zamanda acil kapatma sırasında programların arızalanmasını da engeller. Örnek: Bir voltaj kesintisi meydana gelirse, pilde biriken enerji bilgisayarı düzgün bir şekilde kapatmak için yeterlidir. Tüm veriler kaydedilecek ve bilgisayar "doldurma" bozulmadan kalacaktır.

Düzeltici

Düzeltici stabilizatörler, tüketici için gerekli değeri elde etmek için yeterli olmayan ek potansiyel nedeniyle onu değiştiren voltaj dönüştürücülerini içerir.

elektromanyetik

Başka bir isim ferromanyetiktir. Bir kapasitör, daha düşük güç ve daha büyük boyutların yokluğunda ferrorezonanttan farklıdır.

Doğrusal reaktör (şema L1'de) Rh direnci ile seri olarak bağlanırsa ve doğrusal olmayan reaktör L2 Rh ile paralel bağlanırsa, giriş voltajı nasıl değişirse değişsin, çıkış sabit olacaktır. Bunun nedeni, ikinci reaktörün doyma modunda çalışmasıdır, bu nedenle üzerindeki voltaj değişen bir akımla değişmez. Bu nedenle girişteki değişen voltaj çıkıştaki değeri etkilemez. Yalnızca L1 ve L2 arasında yeniden dağıtılır. Giriş değerinden artış tamamen L1'e gider.

Elektromekanik ve elektrodinamik

Bunlar, bir güçlendirici transformatörü temsil eden, tasarımda benzer olan iki tip stabilizatördür. Onlarda, girişteki akımı trafo sargısı boyunca toplayan düğümü hareket ettirerek voltaj dönüştürülür. Sonuç olarak, stabilizasyon katsayısı, çıkış voltajı için gereken değere yavaşça değişir.

Elektromekanik bir düzleştiricide kontrol, hareketli elemanlar oldukları için çabuk aşınan fırçalar tarafından gerçekleştirilir. Fırçaların bir rulo ile değiştirildiği elektrodinamik analogda aşınmayı azaltmak mümkündür.

Bunlar, yalnızca düzgün dönüşümünü sağlamakla kalmayıp aynı zamanda ondan bir sinüzoid oluşturan tek akım dönüştürücülerdir. Sonuç olarak, değer nispeten sabittir, nominal değerden maksimum sapma %3'ü geçmez. Bu enerji kaynağı, ev ve endüstriyel cihazlar için idealdir.

Avantajlar:

• Geniş giriş voltajı aralığı (130-260V);
• Çıkışta parazit yok;
• Yarım saniye boyunca %200'e kadar aşırı yük kapasitesi;
• Sessiz çalışma (aşırı yük yoksa);
• Mükemmel gürültü bağışıklığı.

Dezavantajları:

• Soğuk havalarda kullanılamaz (tasarım sadece kısa süreli hafif donlarda ve 40 santigrat dereceye kadar çalışabilir);
• Düşük stabilizasyon hızı (sorun fırça sayısı eklenerek çözülür).

Elektrodinamik analogun avantajları, negatif sıcaklıklarda (sıfırın altında 15 dereceden fazla olmayan) çalışma kabiliyetini içerir. Başka bir artı: tasarım 120 saniyeye kadar %200 aşırı yüklere dayanabilir.

Röle

Bir röle voltaj dengeleyicisinin çalışma prensibi, elektromekanik röleler kullanarak bir güç otomatik transformatörünün bireysel sargılarını açıp kapatarak adım ayarlı diğer ototransformatör dönüştürücülerinin çalışmasına benzer. Bu nedenle, çıkış voltajının yükseltilmesi ve düşürülmesi, destekleyici cihazın girişinde paralel bir yükseltme ve alçaltma işlemidir.

Röle dönüştürücünün bir özelliği, görüntülenen değerin her zaman bir adım içinde değişmesidir. Örneğin, kabul edilebilir değerler aralığı 215 ila 220 volt arasında ayarlanır. Bu, voltajın bu sınırlar içinde sürekli değişeceği anlamına gelirken, girişte bu aralık 200-230 Volt olabilir. Adım salınımı, sargıların sayısına bağlıdır: ne kadar çok olursa, aralık o kadar küçük olur ve çıkıştaki voltaj o kadar eşit olur.

Bundan, yüksek kaliteli bir sabitleyicinin ekranda sadece 220 volt gösteremeyeceği sonucuna varabiliriz. Değer değişmezse, LED'lerin tam olarak "220" sayısı şeklinde yerleştirildiği ve başka bir sayı gösteremeyecekleri sonucuna varabiliriz. Bu, AC dönüştürücülerin maliyetini azaltmak için vicdansız üreticiler tarafından yapılır.

Avantajlar:

• Yüksek hızlı stabilizasyon;
• Küçük boyutlu;
• Geniş giriş voltajı aralığı (140 ila 270 Volt);
• Giriş voltajı değişikliklerine karşı düşük hassasiyet;
• 4 saniye boyunca %110 aşırı yük;
• Sessiz çalışma;
• -20 ila +40 santigrat derece arasında çalışabilme.

Dezavantajları:

• Kademeli (pürüzsüz değil) stabilizasyon (ışık geniş bir adım aralığında yanıp söner);
• Stabilizasyon hızı, çıkış voltajının doğruluğuna bağlıdır: voltaj ne kadar doğru olursa, hız o kadar düşük olur.

Elektronik

Kararsız parametrelere sahip bir akımı dönüştürmeniz gerekiyorsa, elektronik dengeleyiciye dikkat edin. 220 voltluk bir voltaj dengeleyicinin elektronik cihazı, bir röle dönüştürücünün bir analogudur. Aralarındaki fark, yalnızca yüklü devrede bulunan transformatör sargılarını değiştirme yönteminde yatmaktadır.

Bu tasarımda anahtarlama, bir rölenin varlığı nedeniyle değil, triyaklar veya tristörler nedeniyle gerçekleşir. Mekanik parça olmadığı için cihazın kullanım ömrü önemli ölçüde uzar. Kabul edilebilir bir maliyetle birlikte bu seçenek, ev aletleri için idealdir. Aksi takdirde, avantaj ve dezavantajlar, röle dönüştürücü için belirtilenlerle aynıdır.

hibrit

2012 yılında, satışa yeni bir tür stabilizatör çıktı - bir hibrit. Tasarımı ek olarak iki röle dönüştürücü içeren elektromekanik bir cihazdır.

Ana eleman elektromekaniktir. Röle elemanları, yalnızca çıkışta artık 220 volt veremediğinde çalışmaya dahil edilir. Bu, gelen voltaj çok düşük veya çok yüksek olduğunda gerçekleşir. Böylece, bir elektromekanik dönüştürücü 144-256V'de çalışır. Ve değer 144V'nin altına düştüğünde veya 256V'nin üzerine çıktığında röle açılır. Maksimum aralık 105-280 Volt'tur.

Hibrit dönüştürücüler, özel bir evde, apartman dairesinde, ofiste ve hatta bir mağazada elektrik tüketicilerinin kesintisiz güç kaynağı için uygundur.

Elektrikli cihazların kalitesi ve hizmet ömrü, sağlanan enerjinin parametrelerine bağlıdır. Keskin dalgalanmalar, kesintiler veya voltaj düşüşlerinde ekipman arızalanır. Buna ancak, üzerinde anlaşılan değerde bir gerilime sahip kesintisiz bir güç kaynağı ile direnilebilir. Modern yaşamın imkansız olduğu voltaj dengeleyicileri almanıza izin veren budur.

Stabilizatörün en önemli parametreleri stabilizasyon katsayısı K st, çıkış direnci Rout ve verim η'dır.

Stabilizasyon faktörü ifadeden belirlenir K st = [∆u içeri / u içeri] / [∆u dışarı / u dışarı]

nerede sen içeri, sen dışarı- stabilizatörün giriş ve çıkışında sırasıyla sabitler; ∆u içinde- değişim sen varsın; dışarı- değişim sen çıktın∆u'daki değişime karşılık gelir.

Böylece, stabilizasyon faktörü girişteki nispi değişimin, stabilizatörün çıkışındaki karşılık gelen nispi değişime oranıdır.

Stabilizasyon faktörü ne kadar büyük olursa, girdi değiştiğinde çıktı o kadar az değişir. En basit stabilizatörler için K st değeri birliktir ve daha karmaşık olanlar için yüzlerce ve binlercedir.

Stabilizatörün çıkış empedansı ifade ile tanımlanır Çık = | ∆u çıkışı / ∆i çıkışı |

burada ∆u out, dengeleyicinin çıkışındaki sabitteki değişikliktir; ∆i out - stabilizatörün sabit çıkış akımındaki, çıkış voltajındaki değişikliğe neden olan değişiklik.

Stabilizatörün çıkış empedansı, filtreli bir doğrultucunun çıkış empedansı ile aynıdır. Çıkış direnci ne kadar düşükse, yük akımı değiştiğinde çıkış o kadar az değişir. En basit stabilizatörlerde, R çıkışının değeri Ohm birimleridir ve daha gelişmiş olanlarda - yüzlerce ve binde biri Ohm'dur. Regülatörün genellikle voltaj dalgalanmasını büyük ölçüde azalttığına dikkat edilmelidir.

Stabilizatörün verimliliği η st, P n yüküne sağlanan gücün giriş kaynağından tüketilen güce oranıdır. R'de: η st = R n / R'de

Geleneksel olarak, stabilizatörler parametrik ve kompanzasyona ayrılır.

Voltaj stabilizatörleri hakkında ilginç video:

Parametrik stabilizatörler

Akım-voltaj karakteristiğinin belirgin bir doğrusal olmaması ile karakterize edilen, iki terminalli elektronik cihazların kullanılmasıyla çıktıdaki küçük değişikliklerin elde edildiği en basit cihazlardır. Zener diyotuna dayalı bir parametrik dengeleyici diyagramını düşünün (Şekil 2.82).

İlk önce eşdeğer jeneratör teoremini kullanarak dönüştürdüğümüz bu devreyi (Şekil 2.82, a) analiz edelim (Şekil 2.82, b). Girişin farklı değerlerine karşılık gelen eşdeğer voltajın farklı değerleri için zener diyotun volt-amper karakteristiği üzerindeki yük çizgilerini çizerek devrenin çalışmasını grafiksel olarak analiz edelim (Şekil 2.82, c).
Grafik yapılardan, eşdeğer u e'de (∆u e ile) ve dolayısıyla giriş u girişinde önemli bir değişiklikle, çıktının önemsiz bir miktarda ∆u dışında değiştiği açıktır.

Ayrıca, zener diyotun diferansiyel direnci ne kadar azsa (yani, zener diyodunun karakteristiği ne kadar yatay olursa), o kadar az dışarı çıkar.

Orijinal devrede Zener diyotunu eşdeğer bir devre ile değiştirdiğimiz ve giriş devresine (Şekil 2.82, d) girişteki değişime karşılık gelen bir voltaj kaynağı eklediğimiz böyle bir dengeleyicinin ana parametrelerini belirleyelim ∆ u in (şemada noktalı çizgi): Çık = r d || R 0 ≈ r d, dan beri R 0 >> r d η st = (u dışarı · I n) / (u içeri · I içeri) = (u dışarı · I n) / [u içeri (I n + I içeri)].

K st = (∆u in / u in): (∆u out / u out) Çünkü genellikle R n >> r d Sonuç olarak, K st ≈ u out / u in · [(r d + R 0) / r d]

Tipik olarak, birkaç birimden onlarca miliampere kadar olan yükler için parametrik stabilizatörler kullanılır. Çoğu zaman, kompanzasyon voltaj stabilizatörlerinde referans kaynağı olarak kullanılırlar.

Kompanzasyon stabilizatörleri

Kapalı çevrim otomatik kontrol sistemleridir. Kompanzasyon stabilizatörünün karakteristik elemanları referans (referans) kaynak (ION), karşılaştırma ve kuvvetlendirme elemanı (MSE) ve düzenleyici elemandır (RE).

OOS'un iki aşamayı kapsadığını belirtmekte fayda var - işlemsel bir amplifikatör ve bir transistör. Dikkate alınan şema, genel olumsuz geri bildirimin yerel olana göre avantajını gösteren ikna edici bir örnektir.

Sürekli regülasyonlu stabilizatörlerin ana dezavantajı tüm yük içinden geçtiği için düzenleyici elemanda önemli bir güç tüketimi gerçekleştiğinden ve bunun üzerindeki düşüş, dengeleyicinin giriş ve çıkış voltajları arasındaki farka eşit olduğundan, düşük bir verimliliktir.

60'lı yılların sonunda, sürekli regülasyonlu (K142EN serisi) kompanzasyon stabilizatörlerinin entegre devrelerini üretmeye başladılar. Bu seri, sabit çıkış voltajı, ayarlanabilir çıkış voltajı ve bipolar ile giriş ve çıkış voltajları olan stabilizatörleri içerir. Entegre stabilizatörlerin izin verilen maksimum değerlerini aşan yükten bir akım geçirmenin gerekli olduğu durumlarda, mikro devre harici düzenleyici transistörlerle desteklenir.

İntegral stabilizatörlerinin bazı parametreleri tabloda verilmiştir. 2.1 ve harici elemanları K142EN1 stabilizatörüne bağlama seçeneği Şek. 2.85.


Direnç R, akım korumasını çalıştırmak için tasarlanmıştır ve R1 çıkış voltajını düzenlemek için kullanılır. Mikro devreler K142UN5, EH6, EH8, sabit bir çıkış voltajına sahip işlevsel olarak eksiksiz stabilizatörlerdir, ancak harici elemanların bağlanmasını gerektirmez.

Darbe stabilizatörleri artık sürekli stabilizatörlerden daha az yaygın değildir.

Giriş ve çıkış voltaj seviyelerinde önemli bir fark olsa bile, bu tür stabilizatörlerin güç elemanlarının anahtar çalışma modunun kullanılması nedeniyle % 70 - 80'e eşit bir verim elde edebilirsiniz, sürekli stabilizatörler için ise %30 - %50'dir.

Anahtar modunda çalışan bir güç elemanında, anahtarlama periyodu boyunca içinde harcanan ortalama güç, sürekli bir stabilizatörden çok daha azdır, çünkü kapalı durumda olmasına rağmen güç elemanından geçen akım maksimumdur, bununla birlikte, üzerindeki düşüş sıfıra yakındır ve açık durumda, maksimum olmasına rağmen içinden geçen akım sıfıra eşittir. Bu nedenle, her iki durumda da güç kaybı ihmal edilebilir ve sıfıra yakındır.

Güç elemanlarındaki küçük kayıplar, soğutma radyatörlerinin azalmasına ve hatta ortadan kaldırılmasına yol açar, bu da ağırlığı ve boyutları önemli ölçüde azaltır. Ek olarak, bir anahtarlama regülatörünün kullanılması, bazı durumlarda 50 Hz frekansında çalışan bir güç transformatörünün devreden çıkarılmasını mümkün kılar, bu da stabilizatörlerin performansını da artırır.

Anahtarlamalı güç kaynaklarının dezavantajları şunları içerir: çıkış voltajı dalgalanmasının varlığı.

Anahtarlamalı bir seri regülatör düşünün

Anahtar S, yükteki değere bağlı olarak kontrol devresi (CS) tarafından periyodik olarak açılıp kapatılır. çıkış, t açık / t kapalı oranı değiştirilerek ayarlanır, burada t açık, t kapalı, anahtarın sırasıyla açık ve kapalı durumlarında olduğu zaman aralıklarının süresidir. Bu oran ne kadar büyük olursa, çıktı o kadar fazla olur.

Bir bipolar veya alan etkili transistör genellikle S tuşu olarak kullanılır.

Diyot, anahtar kapatıldığında indüktör akımının akışını sağlar ve bu nedenle, anahtarlama anında anahtarda tehlikeli dalgalanmaların görünümünü ortadan kaldırır. LC filtresi çıkış dalgalanmasını azaltır.

Stabilizatörler hakkında bir başka ilginç video:

Birçok kişi, evdeki tüm ev aletlerinin arızalanmasına neden olan ani güç dalgalanmaları yaşadı. Bunları bir şekilde önlemek ve pahalı cihazları arızadan korumak mümkün müdür? Bu yazıda analiz edeceğiz, ne oldukları ve nasıl çalıştıkları.

Modern elektrik şebekeleri, ne yazık ki, prize sabit bir voltaj sağlamaz. İkamet yerine, abone sayısına ve bir hattaki cihazların gücüne bağlı olarak, voltaj 180 ila 240 volt arasında büyük ölçüde değişebilir.

Modern bir stabilizatör buna benziyor

Ancak günümüz elektroniğinin çoğu, bu tür deneyler hakkında son derece olumsuzdur, çünkü bunun sınırı + -10 volta kadar çıkmaktadır. Örneğin, voltaj 210'a düşerse, özellikle akşamları oldukça sık olan bir TV veya bilgisayar kapanabilir.

Önümüzdeki yıllarda elektrik şebekelerinin modernize edileceğine güvenmek gerekli değildir. Bu nedenle, vatandaşların voltaj "dengelenmesi" ve elektrik şebekelerinin korunması ile bağımsız olarak ilgilenmeleri gerekir. Tek yapmanız gereken bir stabilizatör satın almak.

Ne olduğunu

Stabilizatör, cihaza gerekli 220 voltu besleyerek şebekedeki voltajı eşitleyen bir cihazdır. Çoğu modern ucuz stabilizatör, istenen göstergenin + -% 10'u aralığında çalışır, yani 200 ila 240 volt aralığında “seviyeleme” dalgalanmaları. Daha ciddi bir çökme yaşıyorsanız, daha pahalı bir cihaz seçmeniz gerekir - bazı modeller hattı 180 volttan "çekebilir".

Modern voltaj stabilizatörleri bunlar tamamen sessiz çalışan ve SSCB'den “ataları” gibi uğultu yapmayan küçük cihazlardır. 220 ve 380 voltta çalışabilirler (satın alırken seçmeniz gerekir).

Voltaj düşüşüne ek olarak, yüksek kaliteli stabilizatörler hattı çöp darbelerinden, parazitlerden ve aşırı yüklenmelerden “temizler”. Bu tür cihazları günlük hayatta kesinlikle kullanmanızı, apartman girişine veya en azından her önemli ev aletine (kazan, iş bilgisayarı vb.) Ancak yine de pahalı ekipmanı riske atmamak, normal bir tesviye cihazı satın almak daha iyidir.

Artık bildiğine göresize ne kadar para kazandırabileceğini bir düşünün. Aynı zamanda, dairede çok sayıda ekipman çalışıyor - çamaşır makinesi, bilgisayar, TV, bulaşık makinesi, telefon şarj oluyor vb. Bir sıçrama olursa, tüm bunlar başarısız olabilir ve hasar görebilir. onlarca, hatta yüz binlerce ruble olacak. Mahkemede ekipmanın bozulmasının nedeninin bir güç dalgalanması olduğunu kanıtlamak neredeyse imkansız, bu nedenle, onarımlar için ödeme yapmanız ve kendi paranızla yeni bir tane satın almanız gerekecektir.

Stabilizatörün çalışma prensibi

Stabilizatör türleri

Şu anda, hizalama ilkesine göre birbirinden farklı üç tip stabilizatör vardır:

1. Dijital.
2. Röle.
3. Servo sürücüler.

En pratik, kullanışlı ve güvenilir dijital veya elektronik cihazlardır. Tristör anahtarlarının varlığı nedeniyle çalışırlar. Bu tür sistemlerin ana avantajı, minimum tepki süresi, mutlak gürültüsüzlük ve küçük boyuttur. Dezavantajı ise fiyatıdır, genellikle diğer cihazlardan %30-50 daha pahalıdırlar.

Röle sistemleri orta fiyat segmentine aittir. Güç rölelerini değiştirerek, transformatördeki ilgili sargıları açıp kapatarak çalışırlar. Ev için röle voltaj stabilizatörleri optimal kabul edilir. Cihazın ana avantajları uygun fiyatlar, hızlı tepki hızıdır. Eksi - kısa servis ömrü. Geleneksel bir röle, yaklaşık 40-50 bin anahtarlamaya dayanabilir, bundan sonra kontaklar aşınır ve yapışmaya başlar. Oldukça kararlı bir ağınız varsa, röle sistemi birkaç yıl sizin için çalışacaktır. Ancak arızalar günde birkaç kez meydana gelirse, o zaman bir buçuk ila iki yıl içinde başarısız olabilir.

Servo tip cihazlar düşük maliyetlidir ve transformatörün içerdiği dönüş sayısını değiştirerek çalışır. Anahtarlamaları, bir reostatta olduğu gibi kontağı değiştiren servonun hareketi nedeniyle gerçekleşir. Bu sistemlerin ana avantajı uygun fiyatlarıdır. Dezavantajı düşük güvenilirlik ve uzun tepki süresidir.

Doğru olanı nasıl seçilir

Şimdi biliyorsun,ev için. Doğru cihazları nasıl seçeceğimizi düşünelim.

Öncelikle aynı anda kaç cihazın çalışacağını belirlemeniz gerekiyor. Örneğin mutfaktaysanız elektrikli su ısıtıcısını, mikrodalgayı ve bulaşık makinesini açın. Salonda TV ve bilgisayar, banyoda çamaşır makinesi bulunmaktadır. Aynı zamanda, dairede bir buzdolabı ve bireysel bir ısıtma kazanı kapanmadan çalışıyor - bu cihazlar ayrıca 200-300 watt tüketiyor.

Cihazların gücünü pasaporta göre öğrenebilirsiniz. Ancak üreticilerin gerçek gücü değil, aktif gücü gösterdiğini unutmayın.

Sayaçtan sonra dengeleyiciyi monte etme yöntemi

Dikkat:doğru bir hesaplama için tesisin çalışma modunu değil, toplam kapasitesini bilmek gerekir. Buzdolabı çalışma sırasında saatte 100 watt tüketir, ancak motoru çalıştırırken 300-500 watt reaktif enerji gerektirir. Bu nedenle, cihazı her zaman bir marjla alın.

Örneğin dairenizin tüketimi 2000 watt. Bu, modern teknolojiye sahip ve kazan, elektrikli fırın ve ocak gibi güçlü tüketicilerle donatılmamış klasik bir "köpek parçası" için çok gerçek bir rakam. Tam gücü hesaba katmak için %20 ekleyin. Ayrıca, ağ 20 volt düşerse, transformatörün gücünün %20'sini kaybettiğini anlamalısınız. Sonuç olarak, toplam stok %30-40'a ulaşacak ve 2000 * 0.4 + 2000 = 2800 watt kapasiteli bir sabitleyici satın almanız gerekecek.

hakkında bilmeniz gereken tüm bilgiler bu voltaj regülatörü: nedir ve artık nasıl çalıştığını biliyorsunuz. Doğru şekilde nasıl bağlanacağını bulmak için kalır. Gerekli hatlara ayrı olarak da takılabilmesine rağmen, sayacın hemen arkasına, elektrik panosundan önce kurulması tavsiye edilir. Cihaz, sorun olması durumunda akımı boşaltması ve ekipmanınızı koruması için topraklanmalıdır. Deneyimli bir elektrikçiyi bağlantı kurmaya davet etmek daha iyidir.