Стабилизатор напряжения с плавной регулировкой: Стабилизатор напряжения с плавной регулировкой

Мы же хотим, чтобы к нам возвращалось в ремонт, как можно меньше стабилизаторов, отсюда совет от магазина — ПОКУПАЙТЕ РЕЛЕЙНЫЕ стабилизаторы РОССИЙСКОГО производства и вы не будете разочарованы. Получите и качество, и надежность, и приемлемую цену за киловатт мощности. Те же, кто любит экспериментировать и все новомодное, и самое современное с грифом «Новейшее» покупайте тиристоры — будет все то же самое, что у релейных, только в три раза дороже и чуть менее надежное.

Стабилизатор напряжения релейного типа

Автоматический стабилизатор напряжения релейного типа по надежности опережает как латерные, так и тиристорные стабилизаторы напряжения и вот почему:

Реле практически не греются и их не нужно охлаждать, как в случае с тиристорами, которые разогреваются так, что можно получить ожог, если прикоснуться. А что самое страшное для электроники? Правильно — перегрев и высокое входное напряжение. Тиристоры как электронные компонены боятся перегрева и боятся перегрузок любого типа, как по мощности, так и по напряжению. Реле более лояльно к этому относятся и допускают пусковые токи без вреда.  

Поэтому часто, именно релейные стабилизаторы напряжения, допускаю работу без отсечки по нижнему порогу, давая своим пользователям дополнительный диапазон работы, пусть и не такой точный, как в паспорте, но это лучше, нежели стабилизатор будет отрубать всех и все, как только параметры сети выйдут за паспортные характеристики.

В этом смысле стабилизаторы напряжения «Норма М» отличный пример релейного агрегата, который имеет паспортное входное напряжение от 165 вольт, но если напряжение просядет, к примеру, до 155 или ниже, то он не будет отключать технику, просто на выходе напряжение просядет на такую же величину. Вы даже не заметите такой просадки, потому что не останетесь без света в доме.

По ремонтопригодности релейная техника тоже вне всяких похвал — все ремонтируется быстро, дешево и сердито. Ремонт релейного стабилизатора вам не влетит в копеечку, как например ремонт тиристорного стабилизатора, стоимость ремонта которого порой переваливает за 60% его общей стоимости.

Стабилизатор напряжения тиристорного типа

(стабилизаторы напряжения симисторного типа)

Что же могут предложить тиристоры? Высокую точность и любой диапазон. Но как вы сами понимаете, все это реализуется в принципиальной схеме тоже с определенными ограничениями и обратной стороной медали. Так например, увеличение точности в конечном итоге замедляет скорость отклика. Огромный диапазон увеличивает и без того гигантские размеры тиристорных стабилизаторов. В сущности особых преимуществ перед релейной техникой у тиристоров нет. Если все же говорить о преимуществе наращивания точности, то это может понадобиться не в бытовых, а в промышленных целях или для профессиональной техники, требующей высокую точность, но тогда он не будет таким быстрым.

В иных случаях для обычных бытовых сетей релейный стабилизатор напряжения обычного повышающего типа — оптимальное вложение денег в качество электропитания 98% видов техники.

Стабилизатор напряжения с плавной регулировкой напряжения

Стабилизаторы напряжения с плавной регулировкой напряжения на Российском рынке представлены как Россией, так и Китаем, а так же Италией.

Если вы по какой-то причине хотите купить стабилизатор латерного типа и вам важно качество — берите Итальянский бренд Ortea. Только они могут предложить качественный стабилизатор, сделанный на латере (сервоприводе) электромеханического типа, который будет довольно прилично и долго работать, хотя это не исключает технического обслуживания и обычных болячек сервопривода.

Если говорить про качественные латерные стабилизаторы, то их выпускает, только Итальянская фирма Ortea. Цена на их изделия просто космическая. Целесообразность покупки таких стабилизаторов в бытовом применении сомнительна. В промышленном применении они находят свое место.

1 – Как рассчитать мощность стабилизатора напряжения

Мощность рассчитывается очень просто. Требуется вычислить сумму мощностей всех приборов, которые будут включаться одновременно.

2 – Рабочий диапазон стабилизатора

Диапазон допустимого входного напряжения рассчитывается из тех значений параметров сети, которые вы намерили вашим мультиметром в розетке вашего дома. Тут все просто, если напряжение в сети пониженное — вы счастливчик, у вас нет опасного повышенного напряжения и вы можете сэкономить купив, обычный, простой повышающий стабилизатор напряжения.

Если в сети в определенные часы долго держится высокое напряжение ( выше 244 вольта ), то сеть у вас — аварийная и надо покупать либо стабилизатор с широким диапазоном, чтобы и понижал тоже, либо писать жалобу в ГОСЭНЕРГОНАДЗОР.

Если напишите жалобу, то после устранения причины высокого напряжения, ваша сеть снова станет неопасной и в ней будет лишь пониженное напряжение, пошли и купили традиционный повышающий стабилизатор. Это на много дешевле, чем широкодиапазонный стабилизатор и на много спокойнее, что сеть перестала быть опасной. Можете спать спокойно.

Какой стабилизатор напряжения выбрать. Лучшие стабилизаторы напряжения для дома

Стабилизаторы бывают однофазными и трехфазными, а также цифровыми и электромеханическими (латерными). 

В зависимости от типа питающей сети стабилизаторы подразделяются по значению выходного напряжения на однофазные (220 В) и трёхфазные (380 В). Выбор зависит от того, как напряжение подведено в дом. Если подведено однофазное напряжение, подойдет только однофазный стабилизатор. Если к вашему дому подведено трехфазное напряжение, есть 2 варианта: купить один трехфазный стабилизатор или три однофазных. 

Цифровые или электронные стабилизаторы, в свою очередь, делятся по способу коммутации на релейные и тиристорные. 

Релейные стабилизаторы – самые популярные, т.к. имеют ряд преимуществ: 

— надежны 

— выдерживают перегрузки 

— долговечны 

— быстро реагируют на перепады 

— принимают входное напряжение в любом диапазоне 

— не вносят радиопомех, поэтому подходят для использования с самыми разными электроприборами 

— компактны – могут быть установлены в квартирах 

Тиристорные модели используют для работы с оборудованием, требующим высокой точности выходного напряжения, например, медицинским. Но они менее надежны и не так удобны в эксплуатации. Еще один минус – цена самого стабилизатора и ремонта в случае поломки. Для работы телевизора, холодильника и другой бытовой техники чрезмерная точность не нужна – все эти приборы нормально работают при напряжении 220 В ± 10%. 

Электромеханические стабилизаторы латерного типа отличаются высокой точностью (2-3 %) и плавной регулировкой напряжения, но гораздо медленнее срабатывают при изменениях в электросети. Такие модели не приспособлены к перегрузкам и не отличаются надёжностью, требуют регулярного техобслуживания, имеют сравнительно большие размеры. Доступная цена – вот главное преимущество электромеханических стабилизаторов. 

Мощность 

Чтобы сделать правильный выбор, нужно еще учитывать мощность стабилизатора. Для бесперебойной работы стандартного набора «чайник-холодильник-телевизор-плита» мощности 10-15 кВт более, чем достаточно. Для точного расчета следует сложить мощность всей домашней техники, которую вы собираетесь подключать к стабилизатору. Учитывайте пусковые токи некоторых приборов, например, кондиционера, холодильника, микроволновки. Мощность этих приборов при запуске превышает номинальную в несколько раз. Если не учесть данного факта, при включении техники с высоким пусковым током остальные приборы могут отключиться – сработает защита стабилизатора от перегрузки. 

Трёхфазные стабилизаторы напряжения Энергия

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 9 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 15 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 25 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 30 кВт.

Трехфазный гибридный стабилизатор для бытовых и промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Трехфазный гибридный стабилизатор для бытовых и промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Мощный трехфазный гибридный стабилизатор для промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Мощный трехфазный гибридный стабилизатор для промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Трехфазные стабилизаторы напряжения Энергия Hybrid II

Улучшенный модельный ряд трехфазных стабилизаторов напряжения серии Hybrid. Они оснащены самой совершенной схемой управления регулировкой напряжения. В новых стабилизаторах напряжения применена процессорная плата управления, в которую внедрено множество технических новинок, обеспечивающих надежную и долговечную работу стабилизатора напряжения.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 9 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 15 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 20 кВт.

Трехфазный стабилизатор напряжения гибридного типа для промышленного применения суммарной мощностью до 30 кВт.

Трехфазный гибридный стабилизатор для бытовых и промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Трехфазный гибридный стабилизатор для бытовых и промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Мощный трехфазный гибридный стабилизатор для промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Мощный трехфазный гибридный стабилизатор для промышленных сетей, обладающий высокой точностью, плавной регулировкой и широким диапазоном входных напряжений

Преимущества стабилизаторов напряжения Энергия Hybrid II

Гибридные стабилизаторы напряжения совмещают в себе два принципа работы — релейный и элнктромеханический. Если диапазон входного напряжения от 105в до 144в, то стабилизатор работает как релейный, а если от 144в до 256в, как электромеханический. Электромеханическому принципу стабилизации присуща высокая точность, поскольку плавная регулировка позволяет добиться минимальных отклонений выходного напряжения от эталонного значения в 220в. Релейный принцип работы обеспечивает высокую скорость регулировки. Используя этот комбинированный принцип работы, инженеры компании Энергия добились того, что высокая точность стабилизации и плавность регулировки теперь сочетаются с широким диапазоном входных напряжений.

• ✔ Высокое качество сборки
• ✔ Усиленная конструкция щеточного узла
• ✔ Отключаемый блок контроля фаз
• ✔ Информативный LED дисплей
• ✔ Полностью металлический корпус
• ✔ Колесики для быстрой и удобной транспортировки
• ✔ Гибридный принцип стабилизации напряжения
• ✔ Широкий диапазон входного напряжения
• ✔ Точность стабилизации ±3%
• ✔ Высокий КПД — не менее 98%
• ✔ Температура эксплуатации от -20 °С до +40 °С
• ✔ 6 степеней защиты

1. Защита от перегрузки
2. Защита от повышенного напряжения
3. Защита от пониженного напряжения
4. Защита от перекоса и пропадания фаз
5. Защита от коротких замыканий
6. Защита от перегрева трансформатора

Выбрать подходящий стабилизатор Энергия Hybrid II вы можете из нескольких типоразмеров по номинальной мощности: 9, 15, 25, 30, 45, 60, 100, 150 кВА. Любая модель обеспечит бесперебойную работу промышленной автоматике, станкам и производственному оборудованию, даже в условиях экстремального падения напряжения. Чтобы ваш стабилизатор работал в более-менее щадящем режиме и прослужил как можно дольше (гарантированный срок при правильной эксплуатации составляет 10 лет), рекомендуем выбирать модель с 30% запасом от потребляемой мощности предполагаемой нагрузки.

Полезная информация о стабилизаторах | Cтабилизаторы напряжения

Как подбрать стабилизатора напряжения для дома

Подбор стабилизатора напрямую зависит от суммы всех мощностей имеющихся электроприборов, одновременное использование которых допустимо, а также от нижней границы напряжения в сети.

Обратите внимание, в большинстве случаев все насосы, работающие на асинхронных двигателях, и основанная на них техника, к примеру, холодильник, расходуют мощность, почти в 1,5 раза превышая собственную номинальную. А причиной этому является отображение лишь полезной мощности, не включая потери (cos fi = 0,6 – 0,7).

Такие устройства отличаются чрезвычайно высокими пусковыми токами. Они могут значительно превышать номинальный.

Гарантированное правильное выполнение функций стабилизатора с ними, обеспечит такой вариант, как накапливание мощности в 1,5-2 раза. К примеру, к насосу в 1 КВт подойдёт стабилизатор, показатели которого равны не меньше 1,5 КВт.

Один из самых сложных случаев – это холодильник, десятилетнего производства и более. Раньше не было никаких общепризнанных стандартов по степени шума или предоставлению низких пусковых токов. Например, в холодильниках со 100 Вт допускается пусковая мощность 1,5 КВт и выше. Также отсутствовали какие-либо ограничения на паразитные выбросы энергии, которая накапливается в индуктивности компрессора (мотора) назад в сеть. Нормальное взаимодействие холодильников такого типа и стабилизаторов напряжения на симисторных ключах практически невозможно. Современные модели холодильников отличаются небольшой степенью шума и вертикальным компрессором. Отлично синхронизируются с ними стабилизаторы напряжения таких серий, как NORMA и STANDARD.

Хотелось бы выделить СВЧ-печь. Её магнетрону также необходим запас мощности в 1,5 раза относительно предельной мощности стабилизатора напряжения. Например, печь в 1 КВт взаимодействует со стабилизатором, обладающего предельной ёмкостью в 1,5 КВт и выше.

Таблица показателей средней потребляемой мощности приборов

Наименования электроприборов	Мощность, Вт
Телевизор	60
Моноблок	80
Проигрыватель DVD	40
Видеомагнитофон	40
Видеоплейер	40
Видеокамера	11
Акустическая система	до 100
Караоке	50
Буфер	до 150
Ресивер	до 1000
Система ДК	100
Музыкальный центр	50
Тюнер	10
Усилитель	400
Аудиомагнитофон	40
Электрогазовая плита	до 4000
Электрическая плита	до 10000
Морозильная камера	200
Холодильник	до 200
Посудомоечная машина	2000
Стиральная машина	2300
Поверхность электрическая	до 6000
Поверхность электрогазовая	2000
Духовка	2000
Эл. водонагреватель	до 1500
Воздухоочиститель (вытяжка)	300
Конвектор	2000
Тепловентилятор	2000
Электрический радиатор	2500
Электрический камин	2500
Кондиционер	до 1500
Вентилятор	100
Вафельница	2000
Кофеварка	до 2000
Кофеварка-эспрессо	до 2000
Кофемолка	180
Сендвичница	2000
Тостер	2000
Эл.чайник	2000
Фритюрница	1000
Блендер	600
Кухонный комбайн	до 1000
Миксер	400
Мясорубка	до 1000
Соковыжималка	500
Печь СВЧ	2500
Пылесос	до 2000
Сушилка для рук	1500
Утюг	1500
Прибор для укладки волос	500
Фен	1500
Щипцы для завивки	35
Швейная машина	135
Компьютер	135

Стабилизатор напряжения с регулировкой — выходное напряжение

Простому обывателю при вводе запроса по стабилизаторам в поисковике сразу бросятся в глаза хвалебные или ругательные отзывы о производителях, куча брендов зарубежных стран. А также то, как в активных обсуждениях на многочисленных форумах опытные сподвижники продукции, представляясь в образе обычного пользователя, пытаются давать доверчивым читателям «правильные» советы к приобретению дорогого и ненужного им товара.

Такой массовой неразберихе соответствует жестокая конкуренция, не терпящая в бизнесе просиживания штанов с ожиданием завальных заказов, и активный поиск мечущихся в выборе теоретически неподкованных клиентов. У последних сразу же возникает мысль, что все регуляторы однотипные, и лишь отличаются по стоимости, габаритам и внешнему дизайну устройства. Однако картина в корне обманчива.

Основными различиями в стабилизаторах являются:

• функциональная начинка;
• рабочий диапазон,
• качество,
• тип исполнения.

Об одной функциональной особенности и пойдёт речь в этой статье.

Что такое стабилизатор напряжения с регулировкой?

Полвека назад для регулировки напряжения использовались автотрансформаторы с ручным управлением. Нужно было неустанно отслеживать показатели на стрелочном циферблате либо светящейся линейке прибора, и, по мере необходимости, самостоятельно выставлять номинальное значение. Сегодня такую коррекцию стабилизаторы с плавной регулировкой осуществляют абсолютно автоматически. Мы к этому еще вернёмся,  а пока вспомним о простейших аналогах и том, с чего всё начиналось.

ЛАТРы и последующая их эволюция

Помните, в советские времена широко использовались лабораторные стенды с автотрансформаторами – ЛАТРами с ручной регулировкой? Основным применением их было – лабораторные задания в рамках школьного курса по физике и вузовской телемеханики, где требовалось получить на выходе точную величину нестандартных параметров. Из категории экспериментальных ЛАТРы незаметно перекочевали в образ бытовой техники.

Одно время их можно было видеть при телевизорах, в настоящее же время их использование стало очень многообразным – от разных технологических процессов (в птицеводстве, ремонтных мастерских, стоматологии и т. п.) до устройств на 110 В. На ЛАТРе довольно просто устанавливается и не такой показатель сети.

Существуют ЛАТРы с рабочими пределами 0–250 В, и, более того, до 300 В. Чем больше порог, тем больше дополнительной мощности у прибора, позволяющей с низких значений подниматься до высоких нагрузок. Нужно понимать, что лабораторному автотрансформатору вручную задаётся такой режим, который нужен. Тем самым устанавливается дополнительный диапазон входного напряжения – так называемая дельта.

К примеру, до удалённой розетки из-за сетевого падения доходят только 200 В. При установке ЛАТРа, поворотом ручки управления можно получить на выходе 220 В. «Дельта» в этом случае будет равна 20 В. При дальнейшем падении напряжения до 180 В, ЛАТР добавит лишь выставленную «дельту» в 20 В, и на выходе можно будет получить не более, чем 180+20=200 В.

Для удобства и наблюдения аппараты позже стали выпускаться с жидкокристаллическим дисплеем, позволяющим регулировать технические показатели прибора уже с более высокой точностью. Теперь, если требуется плавная стабилизация напряжения в 220 В, рекомендуется применение таких устройств, как:

• стабилизатор с регулировкой выходного напряжения;
• стабилизатор с регулировкой выходного тока.

Приборы с такими названиями нередко встречаются в электрических схемах. Возникают вопросы: какая разница между ними и как они работают?

Экскурс в теорию

Напряжение сети, предназначенное для электропитания, может иметь значительные колебания, ухудшающие работу различной техники. В сетях переменного тока встречаются перепады двух видов: краткосрочные и многочасовые. И те и другие изменения негативно сказываются на работе техники. Есть устройства, которые вообще не способны работать без стабилизации параметров, к ним относятся лампы бегущей волны, электронные вольтметры, осциллографы и т. д.

Стабилизаторы с регулировкой напряжения – это аппараты с функцией поддерживания напряжения на нагрузке с нужной точностью при изменении сопротивления нагрузки и параметров сети в заданном диапазоне.

Стабилизаторы с регулировкой тока при тех же изменениях поддерживают в нагрузке с необходимой точностью величину заданного тока. Стабилизаторы одновременно с главными своими функциями осуществляют также сглаживание пульсаций.

Основные параметры

Качеством работы регуляторов в основном служат такие технические показатели, как:

• Стабилизирующий коэффициент, вытекающий из отношения изменений напряжения на входе и выходе
• Показатель нестабильности
• Внутреннее сопротивление
• Коэффициент выравнивания всплесков

Коэффициент полезного действия определяется для всех типов стабилизаторов по отношению входной и выходной активных мощностей равен

Функции приборов

Диапазон входного напряжения

Наряду с точностью стабилизации, является важнейшей его характеристикой. Этот диапазон делится на две категории:

• рабочий с обеспечением заявленной величины стабилизации, к примеру, 220±5%;
• предельный с сохранением работоспособности при напряжении на выходе, отличающемся от заявленного значения в большей или меньшей степени до 15-18%.

При выходе параметров за рамки предельного, устройство отключает питание, оставаясь в сети для контроля и возможности введения техники вновь в работу при возвращении сети электроснабжения в заданный диапазон.

Системный контроль параметров

В случае выхода корректора из строя или резкого подъёма входного напряжения такая система отключает приборы от нормализатора и предотвращает их выход из строя.

Регулировка выходного напряжения

Некоторые модели имеют возможность регулирования выходного напряжения в пределах 210–230 В, что помогает решить одновременно несколько задач:

• возможность установить на выходе стабилизатора западные стандарты напряжения 230 В для импортного электрооборудования. Без такой функции стабилизатор постоянно будет выходить за заданный для подобных приборов нижний диапазон напряжения, что может вызвать сбой в их работе;
• для ламп накаливания лучшим решением будет установка напряжения примерно 210 В, что существенно продлит срок их службы. На силу светового потока ламп это никак не повлияет – пределы останутся такими же, какие заявлены изготовителем.

Еще раз кратко об отличиях

Известны три вида стабилизаторов с регулировкой выходного напряжения: понижающие, повышающие и всеядные. Наиболее интересными являются последние.  Независимо от входного, на выходе можно получить необходимое значение напряжения.

Всеядный импульсник как будто не замечает, какое напряжение на входе – ниже или выше требуемого. Аппарат автоматически переключает режимы с повышением или понижением напряжения и удерживает заданное значение на выходе. Помимо этого, такое устройство почти не нагревается.

Пока всё понятно. А как быть со стабилизатором с регулировкой выходного тока? Не станем открывать Америку, если скажем, что такой аппарат нормализует ток. Внешне это устройство напоминает импульсный стабилизатор. Если в паспорте прибора указано значение выходного тока, то именно такой ток и будет. Выходное же напряжение можно изменять в зависимости от нужного значения для потребителя.

Не углубляясь слишком в теорию, просто заметим, что напряжение не требуется регулировать, аппарат сам сделает все исходя из нужд потребителя. С отличиями вроде бы разобрались.

Часто при подключении нагрузки стоит задача, выполнить контроль именно значения тока. Стабилизатором с регулировкой тока, чтобы такая техника не сгорела, ограничивается ток. Следует понимать, что у регуляторов устанавливается пороговое значение тока. После определённого предела приборы начнут нагреваться, и придётся покупать более мощное устройство. Понятно, что при росте тепловыделения, КПД уменьшается.

А насколько это всё нужно-то?

Выбор между регуляторами определяется тем, какой требуется инструмент для облегчения работы или решения определенного круга задач.

Стабилизаторы с регулировкой тока, в отличие от устройств с регулировкой напряжения, нормализуют выходной ток, при этом корректируя напряжение на выходе так, чтобы ток для нагрузки в любой момент оставался одинаковый. Именно в этом заключается основное отличие аппаратов. Путать их между собой не следует, чтобы это не привело к выходу из строя техники.

основные типы и характеристики стабилизирующих устройств

Автор: Александр Старченко

Ни один регион страны не может похвастаться идеальным напряжением сети. Особенно это заметно на отдаленной от больших городов территории, там, где большинство горожан имеют дачи. Если напряжение будет ниже нормы, техника просто не будет работать, а превышение напряжения может вывести технику из строя.

Стабилизатор напряжения 220 вольт для дачи позволяет сгладить перепады сети до допустимого уровня. При слишком низком напряжении вольтаж будет увеличен, а напряжение, превышающее допустимый уровень, будет понижено до нормы. Поэтому надёжный стабилизатор напряжения на даче или в загородном доме должен быть установлен обязательно.

Содержание:

1. Виды стабилизаторов
2. Критерии выбора стабилизатора
3. Выбор стабилизатора по мощности
4. Стабилизатор «Энергия Voltron РСН 10 000»

Виды стабилизаторов

Устройства, выравнивающие сетевое напряжение могут работать на различных технических принципах.

В настоящее время для бытовых целей применяются следующие виды стабилизаторов:

• Релейные;
• Электромеханические;
• Электронные.

Каждый тип стабилизатора имеет свои преимущества и недостатки, а отдельные технические параметры могут заметно отличаться.

Смотрите небольшой видеоролик о видах и критериях выбора стабилизирующих устройств:

Релейный стабилизатор

Релейный стабилизатор представляет собой автоматический трансформатор, где изменение выходного напряжения осуществляется с помощью нескольких реле, которые коммутируют секции обмотки.

Основные достоинства релейного стабилизатора:

• Высокая скорость срабатывания;
• Низкая стоимость;
• Приемлемая точность выходного напряжения;

Недостатки:

• Ступенчатое переключение напряжения;
• Недолговечность;
• Шум от переключения обмоток реле.

Современные электромагнитные реле обеспечивают скорость переключения порядка 0,1-0,15 сек, что достаточно для большинства бытовой техники, но некоторые устройства могут на это реагировать.

Точность напряжения на выходе всегда будет отличаться от 220В, поскольку переключением обмоток нельзя добиться идеального совпадения выходного напряжения с номиналом. В релейных стабилизаторах точность выходного напряжения обычно составляет 5-8% (203-237В на выходе), что вполне достаточно для основной бытовой техники.

Недолговечность релейного стабилизатора понятие относительное, поскольку она зависит от количества срабатываний реле, а это определяется подгоранием контактов.

Если перепады напряжения небольшие, то для частного дома такой прибор прекрасно подойдёт. В жилом помещении релейный стабилизатор лучше не размещать, так как реле при работе издают заметные щелчки.

Электромеханический стабилизатор

В электромеханическом стабилизаторе регулировка напряжения на выходе осуществляется контактом, скользящим по обмотке трансформатора. За перемещение контакта отвечает серводвигатель, управляемый сигналами с платы электроники.

Устройство имеет следующие преимущества и недостатки:

• Очень точная и плавная регулировка;
• Низкая скорость срабатывания;
• Требуется техническое обслуживание;
• Шум в процессе работы.

Малая скорость обусловлена инерционностью электродвигателя, поскольку для перемещения контакта по обмотке требуется время. Скорость срабатывания таких устройств составляет примерно 10 вольт в секунду, что в 25 раз ниже скорости электронного стабилизатора.  Электромеханический стабилизатор может обеспечить высокую точность установки напряжения порядка 2%, и это очень хороший показатель, хотя для большинства бытовых приборов такой точности не требуется.

Существенным недостатком электромеханического стабилизатора является необходимость регулярного технического обслуживания. Пыль, попадающая на щётки, вызывает искрение и обгорание контакта, поэтому для его чистки или замены потребуется вызывать мастера. Желательно делать это 1 раз в пол года.

Электронные стабилизирующие устройства

Электронные стабилизаторы не имеют механических контактов и движущихся частей, поэтому считаются самыми надёжными. Они бывают тиристорными (симисторными) или инверторными.

Основой тиристорного стабилизатора напряжения является катушка вольтодобавки, витки которой переключаются не электромагнитными реле, а полупроводниковыми электронными ключами.

Такое устройство имеет следующие характеристики:

• Высокая скорость срабатывания;
• Дискретное переключение напряжения;
• Отсутствие шума;
• Длительный срок работы;
• Высокая стоимость.

Управление переключением секций трансформатора осуществляется с помощью тиристорных или симисторных ключей, которые обеспечивают очень высокую скорость срабатывания. Она может достигать 20 мс.

Выходное напряжение, по аналогии с релейным стабилизатором, переключается ступенями. Чем больше электронных ключей задействовано в схеме, тем выше точность стабилизатора. Тиристорное устройство работает совершенно бесшумно, обладает высоким КПД, имеет большой срок службы, но отличается высокой ценой.

Инверторные устройства

Инверторные стабилизаторы считаются самыми инновационными и перспективными. В этих устройствах осуществляется двойное преобразование (инвертирование) входного напряжения сначала в постоянное, а затем снова в переменное, но с идеальными характеристиками. Этим процессом управляет специальный контроллер, а высокие параметры обеспечиваются кварцевой стабилизацией.

Инверторные стабилизаторы обладают очень хорошими характеристиками:

• Мгновенная скорость срабатывания;
• Высокая точность установки напряжения;
• Надёжность;
• Электронные схемы защиты;
• Идеальная синусоида на выходе.

Если стоимость устройства не является определяющей, то лучший стабилизатор напряжения для дачи это, конечно же, электронный прибор, без электромеханических элементов и движущихся частей.

Критерии выбора стабилизатора

Независимо от конструкции и принципа действия все устройства, предназначенные для стабилизации сетевого напряжения, обладают сходными характеристиками, по которым производится выбор требуемой модели.

К основным параметрам стабилизаторов относятся следующие величины:

1. Количество фаз;
2. Мощность;
3. Погрешность установки;
4. Скорость реагирования;
5. Диапазон входного напряжения;
6. Перегрузочная способность;
7. Защита;
8. Уровень шума;
9. Управление и индикация.

Разберем подробнее каждый из пунктов списка:

• Количество фаз определяется потребностью владельца дачи. Для маленькой мастерской со станочным оборудованием может потребоваться трёхфазный переменный ток, в то время как обычная бытовая техника питается от однофазной сети.

• Мощность стабилизатора – это одна из самых важных характеристик. Она определяется общей мощностью всех устройств, которые будут подключены к выходным клеммам прибора.

• Погрешность установки или точность измеряется в процентах. Так, если стабилизатор имеет погрешность 5%, а сеть 220В, то напряжение на выходе может принимать значения в диапазоне от 209 до 231В, что достаточно для питания любой техники, за исключением особо точного оборудования.

• Скорость реагирования отвечает за то, насколько быстро стабилизирующее устройство выровняет изменение напряжения на входе. Максимальной скоростью обладают все электронные стабилизаторы, несколько медленнее срабатывают релейные устройства, а самым медленным является электромеханический стабилизатор с сервоприводом.

• Чтобы не попасть впросак, выбирая стабилизатор напряжения для дачи, необходимо точно знать, в каких пределах может меняться сетевое напряжение. Для этого с помощью тестера необходимо замерять напряжение в розетке несколько раз в день, в течение нескольких дней, включая выходные, в утреннее и вечернее время. Эту услугу, при необходимости может оказать любой электрик. Обычно диапазон напряжений может варьироваться от 120-160В до 240-260В.

• Стабилизатор должен выдерживать кратковременные перегрузки по мощности и иметь электронную защиту от короткого замыкания. В случае повреждения самого стабилизатора вся нагрузка должна быть мгновенно отключена.

• Если шум устройства имеет какое-то значение, то нужно выбирать электронные устройства. Хорошо если стабилизатор оборудован дисплеем, на котором указывается входное и выходное напряжение, имеется индикация режимов работы и регулировка напряжения на выходе производится в пределах 210-230В.

Еще немного информации в коротком но доходчивом видеоролике:

Выбор стабилизатора по мощности

Все потребители энергии, подключаемые к стабилизатору, представляют собой нагрузку, которая может быть активной или реактивной. В активной нагрузке вся энергия переходит в тепло.

Примеры активной нагрузки:

• Лампы накаливания;
• Кипятильники;
• Электроплиты;
• Паяльник.

Если вся нагрузка на даче только активная, то необходимая мощность стабилизатора будет равна мощности всех потребителей плюс 20% резерв.

В реактивной нагрузке в электрической цепи присутствует индуктивность или ёмкость.

Реактивная нагрузка это:

• Пылесос;
• Стиральная машина;
• Холодильник;
• Насос;
• Электроинструмент с двигателем.

В паспортах на такие устройства, кроме тепловой мощности, указывается ещё Cos ϕ, который используется в формуле вычисления реальной мощности. Для этого нужно указанную мощность разделить на косинус фи, который обычно составляет 0,75.

Если косинус фи не указан, то величину тепловой мощности следует разделить на 0,7.

Для вычисления максимальной потребляемой мощности устройства с электродвигателем необходимо умножить его мощность на 3, поскольку мощность двигателя в момент включения превышает номинальную мощность примерно в три раза.

Чтобы точно знать, какой стабилизатор напряжения 220В для дачи выбрать, необходимо суммировать активную и реактивную мощность всех потребителей. Реактивную мощность каждого потребителя с электродвигателями умножаем на 3, и после этого делим на Cos ϕ.

Например, рассчитаем пылесос мощностью 1200Вт.

Его полная мощность будет:

(1200*3)/0,9=4000Вт

Получаем, что пылесос мощностью 1200Вт при запуске будет потреблять 3600Вт, теперь делим 3600 на Cos ϕ и выводим максимальную мощность потребления пылесоса 4000Вт. Аналогично считаем другие приборы с электродвигателями.

После расчета максимальной нагрузки устройств с электродвигателем суммируем ее с активной нагрузкой, и получаем необходимую мощность стабилизатора. При этом необходимо учесть тот момент, что не все устройства с электронными двигателями будут запускаться одновременно, поэтому суммируем реактивную нагрузку только тех приборов, вероятность одновременного запуска которых наиболее вероятна. И не забываем про 20%-ный резерв.

Смотрим небольшое завершающее видео на тему выбора стабилизатора напряжения:

Стабилизатор «Энергия Voltron РСН 10 000»

Однофазный стабилизатор напряжения релейного типа Voltron РСН 10 000, является мощным устройством, предназначенным для обеспечения качественным напряжением потребителей с мощностью до 10 кВт. При номинальном напряжении на входе от 105 до 265В, прибор обеспечивает на выходе синусоидальное переменное напряжение 220В ± 10%. Этот аппарат компании Энергия имеет 7 ступеней автоматического регулирования и КПД 98%.

Устройство имеет защиту от перегрузки, защиту от пониженного (95В) и повышенного (280В) напряжения. При повышении температуры трансформатора свыше +120°С прибор автоматически выключается. В стабилизаторе предусмотрено подавление импульсных и высокочастотных помех.

Для удобства эксплуатации в приборе имеется информационный дисплей и светодиодная индикация режимов работы. Это устройство прекрасно подойдёт как стабилизатор напряжения 220В для дачи, частного дома или загородного коттеджа.

С этим читают:

Что такое стабилизатор напряжения — зачем он нам, как он работает, типы и области применения

Применение стабилизаторов напряжения стало необходимостью для каждого дома. Теперь доступны разные типы стабилизаторов напряжения с разным функционалом и работой. Последние достижения в области технологий, такие как микропроцессорные микросхемы и силовые электронные устройства, изменили наш взгляд на стабилизатор напряжения. Теперь они полностью автоматические, интеллектуальные и снабжены множеством дополнительных функций.Они также обладают сверхбыстрой реакцией на колебания напряжения и позволяют пользователям дистанционно регулировать требования к напряжению, включая функцию пуска / останова для выхода.

Что такое стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения — это электрическое устройство, которое используется для обеспечения постоянного выходного напряжения на нагрузке на ее выходных клеммах независимо от любых изменений / колебаний на входе, т.е.

Основная цель стабилизатора напряжения — защитить электрические / электронные устройства (например, кондиционер, холодильник, телевизор и т. Д.).) от возможного повреждения из-за скачков / колебаний напряжения, перенапряжения и пониженного напряжения.

Рис. 1. Различные типы стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения также известен как AVR (автоматический регулятор напряжения). Использование стабилизатора напряжения не ограничивается домашним / офисным оборудованием, на которое подается питание извне. Даже корабли, у которых есть собственное внутреннее устройство энергоснабжения в виде дизельных генераторов, сильно зависят от этих АРН в плане безопасности своего оборудования.

Мы можем видеть различные типы стабилизаторов напряжения, доступные на рынке. Как аналоговые, так и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения доступны от многих производителей. Благодаря растущей конкуренции и растущему вниманию к устройствам безопасности. Эти стабилизаторы напряжения могут быть однофазными (выход 220–230 вольт) или трехфазными (выход 380/400 вольт) в зависимости от типа приложения. Регулировка желаемого стабилизированного выхода выполняется методом понижающего и повышающего напряжения в соответствии с его внутренней схемой.Трехфазные стабилизаторы напряжения доступны в двух разных моделях: модели со сбалансированной нагрузкой и модели с несбалансированной нагрузкой.

Они также доступны в различных номиналах и диапазонах кВА. Стабилизатор напряжения нормального диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 200-240 вольт с повышающим понижающим напряжением 20-35 вольт от источника входного напряжения в диапазоне от 180 до 270 вольт. Принимая во внимание, что стабилизатор напряжения широкого диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 190-240 вольт с повышающим понижающим напряжением 50-55 вольт при входном напряжении от 140 до 300 вольт.

Они также доступны для широкого спектра применений, например, от специализированных стабилизаторов напряжения для небольших устройств, таких как телевизор, холодильник, микроволновая печь, до одного огромного устройства для всей бытовой техники.

В дополнение к своей основной функции стабилизации, стабилизаторы текущего напряжения имеют множество полезных дополнительных функций, таких как защита от перегрузки, переключение при нулевом напряжении, защита от изменения частоты, отображение отключения напряжения, возможность запуска и остановки выхода, ручной / автоматический запуск, отключение напряжения. , так далее.

Стабилизаторы напряжения — это устройства с очень высокой энергоэффективностью (с КПД 95-98%). Они потребляют очень мало энергии, которая обычно составляет от 2 до 5% от максимальной нагрузки.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения? — Его важность

Все электрические / электронные устройства спроектированы и изготовлены для работы с максимальной эффективностью при стандартном напряжении питания, известном как номинальное рабочее напряжение. В зависимости от установленного безопасного рабочего предела рабочий диапазон (с оптимальным КПД) электрического / электронного устройства может быть ограничен до ± 5%, ± 10% или более.

Из-за многих проблем входное напряжение, которое мы получаем, всегда имеет тенденцию колебаться, что приводит к постоянно меняющимся входным напряжениям. Это изменяющееся напряжение является основным фактором, способствующим снижению эффективности устройства, а также увеличению частоты его отказов.

Рис. 2 — Проблемы, связанные с колебаниями напряжения

Помните, нет ничего важнее для электрического / электронного устройства, чем фильтрованная, защищенная и стабильная подача питания. Правильный и стабильный источник напряжения очень необходим для того, чтобы устройство выполняло свои функции наиболее оптимальным образом. Это стабилизатор напряжения, который гарантирует, что устройство получит желаемое и стабилизированное напряжение независимо от того, насколько велики колебания. Таким образом, стабилизатор напряжения — очень эффективное решение для всех, кто хочет получить оптимальную производительность и защитить свои устройства от этих непредсказуемых колебаний напряжения, скачков напряжения и шума, присутствующих в источнике питания.

Как и ИБП, стабилизаторы напряжения также используются для защиты электрического и электронного оборудования.Колебания напряжения очень распространены независимо от того, где вы живете. Колебания напряжения могут быть вызваны различными причинами, такими как электрические неисправности, неисправная проводка, молнии, короткие замыкания и т. Д. Эти колебания могут иметь форму повышенного или пониженного напряжения.

Влияние постоянного / повторяющегося перенапряжения на бытовую технику

• Это может привести к необратимому повреждению подключенного устройства.
• Это может привести к повреждению изоляции обмотки.
• Это может привести к ненужному отключению нагрузки.
• Это может привести к перегреву кабеля или устройства.
• Это может снизить срок службы устройства.

Последствия постоянного / повторяющегося пониженного напряжения на бытовую технику.

• Это может привести к неисправности оборудования.
• Это может привести к низкой эффективности устройства.
• В некоторых случаях устройству может потребоваться дополнительное время для выполнения той же функции.
• Это может снизить производительность устройства.
• Это может привести к тому, что устройство будет потреблять большие токи, что в дальнейшем может вызвать перегрев.

Как работает стабилизатор напряжения? — Принцип работы понижающего и повышающего режима

Основная работа стабилизатора напряжения заключается в выполнении двух необходимых функций: i.е. Функция Buck и Boost. Функция понижающего и повышающего напряжения — это не что иное, как регулирование постоянного напряжения от перенапряжения и пониженного напряжения. Эта функция понижения и повышения может выполняться вручную с помощью переключателей или автоматически с помощью дополнительных электронных схем.

Рис. 3 — Основная функция стабилизатора напряжения

В условиях перенапряжения функция понижающего напряжения обеспечивает необходимое снижение интенсивности напряжения.Точно так же в условиях пониженного напряжения функция Boost увеличивает интенсивность напряжения. Идея обеих функций в целом состоит в том, чтобы поддерживать одинаковое выходное напряжение.

Стабилизация напряжения включает добавление или вычитание напряжения из первичного источника напряжения. Для выполнения этой функции в стабилизаторах напряжения используется трансформатор, который подключается к переключающим реле в различных требуемых конфигурациях. В некоторых стабилизаторах напряжения используется трансформатор, имеющий различные ответвления на обмотке для обеспечения различных корректировок напряжения, в то время как несколько стабилизаторов напряжения (например, серво стабилизатор напряжения) содержат автотрансформатор для обеспечения желаемого диапазона коррекции.

Как работают функции понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

Для лучшего понимания обеих концепций мы разделим их на отдельные функции.

Понижающая функция в стабилизаторе напряжения

Рис. 4 — Принципиальная схема понижающей функции в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в понижающей функции. В функции Buck полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное к нагрузке напряжение является результатом вычитания напряжения первичной и вторичной катушек.

Рис. 5 — Вычитание напряжения в понижающей функции стабилизатора напряжения

В стабилизаторе напряжения имеется переключающая цепь. Каждый раз, когда он обнаруживает перенапряжение в первичном источнике питания, подключение нагрузки вручную / автоматически переключается в конфигурацию «понижающего» режима с помощью переключателей / реле.

Функция повышения в стабилизаторе напряжения

Рис. 6 — Принципиальная схема функции повышения в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в режиме «Boost».В функции Boost полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное к нагрузке напряжение является результатом сложения напряжения первичной и вторичной катушек.

Рис. 7 — Сумма напряжения в функции повышения стабилизатора напряжения

Как конфигурация понижающего и повышающего напряжения работает автоматически?

Вот пример стабилизатора напряжения 02 ступени. В этом стабилизаторе напряжения используются реле 02 (реле 1 и реле 2) для обеспечения стабилизированного источника питания переменного тока для нагрузки во время повышенного и пониженного напряжения.

Рис. 8 — Принципиальная схема для автоматической функции понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

На принципиальной схеме двухступенчатого стабилизатора напряжения (изображенного выше) реле 1 и реле 2 используются для обеспечения конфигураций понижающего и повышающего напряжения при различных обстоятельствах колебания напряжения, т. е. перенапряжения и пониженного напряжения. Например — Предположим, что вход переменного тока составляет 230 В переменного тока, а требуемый выход также является постоянным 230 В переменного тока. Теперь, если у вас есть +/- 25 Вольт понижающая и повышающая стабилизация, это означает, что ваш стабилизатор напряжения может обеспечить вам постоянное желаемое напряжение (230 вольт) в диапазоне от 205 вольт (пониженное напряжение) до 255 вольт (повышенное напряжение) входного источника переменного тока. .

В стабилизаторах напряжения, в которых используются ответвительные трансформаторы, точки ответвления выбираются на основе требуемой величины напряжения для понижения или повышения. В этом случае у нас есть разные диапазоны напряжения на выбор. Принимая во внимание, что в стабилизаторах напряжения, которые используют автотрансформаторы, серводвигатели вместе со скользящими контактами используются для получения необходимого количества напряжения для понижения или повышения. Скользящий контакт необходим, поскольку автотрансформаторы имеют только одну обмотку.

Различные типы стабилизаторов напряжения

Первоначально на рынке появились стабилизаторы напряжения с ручным управлением / переключателем.В стабилизаторах этого типа используются электромеханические реле для выбора желаемого напряжения. С развитием технологий появились дополнительные электронные схемы, и стабилизаторы напряжения стали автоматическими. Затем появился стабилизатор напряжения на основе сервопривода, который способен непрерывно стабилизировать напряжение без какого-либо ручного вмешательства. Теперь также доступны стабилизаторы напряжения на базе микросхем / микроконтроллеров, которые также могут выполнять дополнительные функции.

Стабилизаторы напряжения можно условно разделить на три типа.Это:

• Стабилизаторы напряжения релейного типа
• Стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов
• Стабилизаторы статического напряжения

Стабилизаторы напряжения релейного типа

В стабилизаторах напряжения релейного типа напряжение регулируется переключающими реле. Реле используются для подключения вторичного трансформатора (ов) в различных конфигурациях для достижения функции Buck & Boost.

Как работает стабилизатор напряжения релейного типа?

Рис.9 — Внутренний вид стабилизатора напряжения релейного типа

На рисунке выше показано, как стабилизатор напряжения релейного типа выглядит изнутри. Он имеет трансформатор с ответвлениями, реле и электронную плату. Печатная плата содержит схему выпрямителя, усилитель, блок микроконтроллера и другие вспомогательные компоненты.

Электронная плата выполняет сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает какое-либо повышение или падение входного напряжения сверх эталонного значения, он переключает соответствующее реле для подключения требуемого ответвления для функции понижения / повышения.

Стабилизаторы напряжения релейного типа обычно стабилизируют входные колебания на уровне ± 15% с точностью на выходе от ± 5% до ± 10%.

Использование / преимущества стабилизаторов напряжения релейного типа

Этот стабилизатор в основном используется для приборов / оборудования малой мощности в жилых / коммерческих / промышленных помещениях.

• Стоят дешевле.
• Они компактны по размеру.

Ограничения стабилизаторов напряжения релейного типа

• Их реакция на колебания напряжения немного медленная по сравнению с другими типами стабилизаторов напряжения
• Они менее долговечны
• Они менее надежны
• Они не способны выдерживать высокие скачки напряжения из-за меньшего предела толерантности к колебаниям.
• При стабилизации напряжения, переключение тракта питания может привести к незначительному прерыванию подачи питания.

Стабилизаторы напряжения на основе сервопривода

В стабилизаторах напряжения на основе сервопривода регулировка напряжения осуществляется с помощью серводвигателя. Они также известны как сервостабилизаторы. Это системы с замкнутым контуром.

Как работает стабилизатор напряжения на сервоприводе?

В системе с замкнутым контуром отрицательная обратная связь (также известная как подача ошибок) гарантирована от выхода, чтобы система могла гарантировать, что желаемый выход был достигнут.Это делается путем сравнения выходных и входных сигналов. Если в случае, если желаемый выход больше / ниже требуемого значения, то сигнал ошибки (Выходное значение — Входное значение) будет получен регулятором источника входного сигнала. Затем этот регулятор снова будет генерировать сигнал (положительный или отрицательный в зависимости от достигнутого выходного значения) и подавать его на исполнительные механизмы, чтобы привести выход к точному значению.

Благодаря свойству замкнутого контура, стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов используются для очень чувствительных приборов / оборудования, которым требуется точный входной источник питания (± 01%) для выполнения намеченных функций.

Рис. 10 — Внутренний вид стабилизатора напряжения на сервоприводе

На приведенном выше рисунке показано, как стабилизатор напряжения на сервоприводе выглядит изнутри. Он имеет серводвигатель, автотрансформатор, понижающий и повышающий трансформатор, двигатель, электронную плату и другие вспомогательные компоненты.

В стабилизаторе напряжения на основе сервопривода один конец первичной обмотки понижающего и повышающего трансформатора соединен с фиксированным ответвлением автотрансформатора, а другой конец первичной обмотки соединен с подвижным рычагом. который управляется серводвигателем.Один конец вторичной катушки понижающего и повышающего трансформатора подключен к входному источнику питания, а другой конец — к выходу стабилизатора напряжения.

Рис. 11- Принципиальная схема стабилизатора напряжения на сервоприводе

Электронная плата выполняет сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает какое-либо повышение или понижение входного напряжения сверх эталонного значения, он запускает двигатель, который далее перемещает плечо на автотрансформаторе.

По мере перемещения плеча автотрансформатора входное напряжение первичной обмотки понижающего и повышающего трансформатора изменяется до требуемого выходного напряжения. Серводвигатель будет продолжать вращаться до тех пор, пока разница между значением опорного напряжения и выходным сигналом стабилизатора не станет равной нулю. Этот полный процесс происходит за миллисекунды. Сегодняшние стабилизаторы напряжения на базе сервоприводов поставляются со схемой управления на базе микроконтроллера / микропроцессора, чтобы обеспечить интеллектуальное управление для пользователей.

Различные типы стабилизаторов напряжения на основе сервопривода

Различные типы стабилизаторов напряжения на основе сервопривода: —

В однофазных стабилизаторах напряжения на основе сервопривода стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигатель, подключенный к регулируемому трансформатору.

В трехфазных стабилизаторах напряжения сбалансированного типа с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к автотрансформаторам 03 и общей цепи управления. Мощность автотрансформаторов варьируется для достижения стабилизации.

В трехфазных несимметричных серво стабилизаторах напряжения стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам и 03 независимым цепям управления (по одной для каждой автотрансформатор).

Рис. 12 — Внутренний вид трехфазных несимметричных стабилизаторов напряжения с сервоприводом

Использование / преимущества стабилизатора напряжения с сервоприводом

• Они быстро реагируют на колебания напряжения.
• Они имеют высокую точность стабилизации напряжения.
• Очень надежны.
• Выдерживают скачки высокого напряжения.

Ограничения серво стабилизатора напряжения

• Они требуют периодического обслуживания.
• Чтобы устранить ошибку, серводвигатель необходимо выровнять. Для регулировки серводвигателя нужны умелые руки.

Стабилизаторы статического напряжения

Рис. 13 — Стабилизаторы статического напряжения

Статический выпрямитель напряжения не имеет движущихся частей, как в случае стабилизаторов напряжения на основе сервопривода. Он использует схему силового электронного преобразователя для стабилизации напряжения. Эти стабилизаторы статического напряжения имеют очень высокую точность, а стабилизация напряжения находится в пределах ± 1%.

Стабилизатор статического напряжения содержит понижающий и повышающий трансформатор, силовой преобразователь на биполярном транзисторе с изолированным затвором (IGBT), микроконтроллер, микропроцессор и другие важные компоненты.

Рис. 14 — Внутренний вид стабилизатора статического напряжения

Как работает стабилизатор статического напряжения?

Микроконтроллер / микропроцессор управляет преобразователем мощности IGBT для генерирования необходимого уровня напряжения с использованием метода «широтно-импульсной модуляции».В методе «широтно-импульсной модуляции» в импульсных преобразователях мощности используется силовой полупроводниковый переключатель (например, MOSFET) для управления трансформатором с заданным выходным напряжением. Это генерируемое напряжение затем подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора. Преобразователь мощности IGBT также контролирует фазу напряжения. Он может генерировать напряжение, которое может быть синфазным или сдвинутым по фазе на 180 градусов по отношению к входному источнику питания, что, в свою очередь, позволяет ему контролировать, нужно ли добавлять или вычитать напряжение в зависимости от повышения или понижения уровня входного источника питания.

Рис. 15. Принципиальная схема статического стабилизатора напряжения

Как только микропроцессор обнаруживает падение уровня напряжения, он посылает сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT соответственно генерирует напряжение, аналогичное разнице напряжений, на которую снизился входной источник питания. Это генерируемое напряжение синфазно с входным источником питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора.Поскольку вторичная обмотка понижающего и повышающего трансформатора подключена к входному источнику питания, наведенное во вторичной обмотке напряжение будет добавлено к входному источнику питания. Таким образом, на нагрузку будет подаваться стабилизированное повышенное напряжение.

Аналогичным образом, как только микропроцессор обнаруживает повышение уровня напряжения, он отправляет сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT соответственно генерирует напряжение, аналогичное разнице напряжений, на которую снизился входной источник питания.Но на этот раз генерируемое напряжение будет сдвинуто по фазе на 180 градусов по отношению к входному источнику питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора. Поскольку вторичная катушка понижающего и повышающего трансформатора подключена к входному источнику питания, напряжение, наведенное во вторичной катушке, теперь будет вычитаться из входного источника питания. Таким образом, на нагрузку будет подаваться стабилизированное пониженное напряжение.

Использование / преимущества статических стабилизаторов напряжения

• Они очень компактны по размеру.
• Они очень быстро реагируют на колебания напряжения.
• Обладают очень высокой точностью стабилизации напряжения.
• Поскольку подвижная часть отсутствует, обслуживание практически не требуется.
• Они очень надежные.
• КПД у них очень высокий.

Ограничения статического стабилизатора напряжения

Они дороги по сравнению со своими аналогами

В чем разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения?

Хорошо.. оба звучат одинаково. Оба они выполняют одну и ту же функцию стабилизации напряжения. Однако то, как они это делают, приносит разницу. Основное функциональное различие между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения:

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений входящего напряжения. Принимая во внимание, что регулятор напряжения

— это устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений тока нагрузки.

Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для дома? Руководство по покупке

При покупке стабилизатора напряжения необходимо учитывать различные факторы.В противном случае вы можете столкнуться со стабилизатором напряжения, который может работать хуже или лучше. Чрезмерное выполнение не повредит, но это будет стоить вам дополнительных долларов. Так почему бы не выбрать такой стабилизатор напряжения, который удовлетворит все ваши требования и сэкономит ваш карман.

Различные факторы, которые играют важную роль при выборе стабилизатора напряжения

Различные факторы, которые играют жизненно важную роль и требуют рассмотрения перед выбором стабилизатора напряжения: —

• Требования к мощности устройства (или группы устройств)
• Тип устройства
• Уровень колебаний напряжения в вашем районе
• Тип стабилизатора напряжения
• Рабочий диапазон стабилизатора напряжения, который вам нужен
• Отсечка при повышенном / пониженном напряжении
• Тип стабилизации / цепи управления
• Тип крепления для ваш стабилизатор напряжения

Пошаговое руководство по выбору / покупке стабилизатора напряжения для вашего дома

Вот основные шаги, которые вы должны выполнить, чтобы выбрать лучший выпрямитель напряжения для вашего дома: —

• Проверьте номинальную мощность устройства, для которой вам нужен стабилизатор напряжения.Номинальная мощность указана на задней панели устройства в виде наклейки или паспортной таблички. Это будет в киловаттах (кВт). Обычно номинальная мощность стабилизатора напряжения указывается в кВА. Преобразуйте его в киловатт (кВт).

(кВт = кВА x коэффициент мощности)

• Рассмотрите возможность сохранения дополнительного запаса в 25–30% от номинальной мощности стабилизатора. Это даст вам дополнительную возможность добавить любое устройство в будущем.
• Проверьте предел допуска колебания напряжения. Если это соответствует вашим потребностям, вы готовы пойти дальше.
• Проверьте требования к монтажу и размер, который вам нужен.
• Вы можете запросить и сравнить дополнительные функции в одном ценовом диапазоне от разных производителей и моделей.

Практический пример для лучшего понимания

Предположим, вам нужен стабилизатор напряжения для вашего телевизора. Предположим, что мощность вашего телевизора составляет 1 кВА. Добавочная наценка 30% на 1 кВА составляет 300 Вт. Добавив и то, и другое, вы можете подумать о покупке стабилизатора напряжения 1,3 кВт (1300 Вт) для вашего телевизора.

Надеюсь, статья получилась информативной.Продолжайте учиться.
Прочтите о том, как выбрать батарею — метод и кратковременные / долгосрочные требования к питанию.

Что такое стабилизатор напряжения и как он работает? Типы стабилизаторов

Внедрение технологии микропроцессорных микросхем и силовых электронных устройств в конструкцию интеллектуальных стабилизаторов напряжения переменного тока (или автоматических регуляторов напряжения (AVR)) привело к получению высоких -качественное, стабильное электроснабжение при значительных и продолжительных отклонениях сетевого напряжения.

В качестве усовершенствования традиционных стабилизаторов напряжения релейного типа в современных инновационных стабилизаторах используются высокопроизводительные цифровые схемы управления и полупроводниковые схемы управления, которые исключают регулировку потенциометра и позволяют пользователю устанавливать требования к напряжению с помощью клавиатуры, с возможностью запуска и остановки выхода.

Это также привело к тому, что время срабатывания или чувствительность стабилизаторов стали намного меньше, обычно менее нескольких миллисекунд, кроме того, это можно регулировать с помощью переменной настройки.В настоящее время стабилизаторы стали оптимизированным решением для питания многих электронных устройств, чувствительных к колебаниям напряжения, и они нашли работу со многими устройствами, такими как станки с ЧПУ, кондиционеры, телевизоры, медицинское оборудование, компьютеры, телекоммуникационное оборудование и т. Д.

Это электрический прибор, который разработан для подачи постоянного напряжения на нагрузку на своих выходных клеммах независимо от изменений входного или входящего напряжения питания.Он защищает оборудование или машину от перенапряжения, пониженного напряжения и других скачков напряжения.

Его также называют автоматическим регулятором напряжения (АРН) . Стабилизаторы напряжения предпочтительны для дорогостоящего и драгоценного электрического оборудования, поскольку они защищают его от вредных колебаний низкого / высокого напряжения. Некоторое из этого оборудования — кондиционеры, офсетные печатные машины, лабораторное оборудование, промышленные машины и медицинское оборудование.

Стабилизаторы напряжения регулируют колебания входного напряжения до того, как оно может быть подано на нагрузку (или оборудование, чувствительное к колебаниям напряжения).Выходное напряжение стабилизатора будет оставаться в диапазоне 220 В или 230 В в случае однофазного питания и 380 В или 400 В в случае трехфазного питания в пределах заданного диапазона колебаний входного напряжения. Это регулирование осуществляется с помощью понижающих и повышающих операций, выполняемых внутренней схемой.

На современном рынке доступно огромное количество разнообразных автоматических регуляторов напряжения. Это могут быть одно- или трехфазные блоки в зависимости от типа применения и необходимой мощности (кВА).Трехфазные стабилизаторы выпускаются в двух версиях: модели со сбалансированной нагрузкой и модели с несбалансированной нагрузкой.

Они доступны либо в виде отдельных блоков для бытовых приборов, либо в виде больших стабилизаторов для целых приборов в определенном месте, например, во всем доме. Кроме того, это могут быть стабилизаторы аналогового или цифрового типа.

К распространенным типам стабилизаторов напряжения относятся стабилизаторы с ручным управлением или с переключением, автоматические стабилизаторы релейного типа, твердотельные или статические стабилизаторы и стабилизаторы с сервоуправлением.В дополнение к функции стабилизации большинство стабилизаторов имеют дополнительные функции, такие как отсечка низкого напряжения на входе / выходе, отсечка высокого напряжения на входе / выходе, отсечка при перегрузке, возможность запуска и остановки выхода, ручной / автоматический запуск, отображение отсечки напряжения, переключение при нулевом напряжении. и др.

Как правило, каждое электрическое оборудование или устройство рассчитано на широкий диапазон входного напряжения. В зависимости от чувствительности рабочий диапазон оборудования ограничен определенными значениями, например, одно оборудование может выдерживать ± 10 процентов номинального напряжения, а другое — ± 5 процентов или меньше.

Колебания напряжения (повышение или понижение величины номинального напряжения) довольно часто встречаются во многих областях, особенно на оконечных линиях. Наиболее частые причины колебаний напряжения — это освещение, неисправности в электросети, неисправность проводки и периодическое отключение устройства. Эти колебания приводят к поломке электрического оборудования или приборов.

Результатом длительного перенапряжения

• Необратимое повреждение оборудования
• Повреждение изоляции обмоток
• Нежелательное прерывание нагрузки
• Повышенные потери в кабелях и сопутствующем оборудовании
• Снижение срока службы устройства

Длительное понижение напряжения приведет к

• Неисправность оборудования
• Более длительные периоды работы (как в случае резистивных нагревателей)
• Снижение производительности оборудования
• Возникновение больших токов, которые в дальнейшем приводят к перегреву
• Ошибки вычислений
• Пониженная частота вращения двигателей

Таким образом, стабильность и точность напряжения определяют правильную работу оборудования.Таким образом, стабилизаторы напряжения гарантируют, что колебания напряжения на входящем источнике питания не влияют на нагрузку или электрический прибор.

Основной принцип работы стабилизатора напряжения для выполнения операций понижения и повышения

В стабилизаторе напряжения коррекция напряжения при повышенном и пониженном напряжении выполняется посредством двух основных операций, а именно b операций понижения и понижения напряжения . Эти операции могут выполняться вручную с помощью переключателей или автоматически с помощью электронных схем.В условиях пониженного напряжения режим повышения напряжения увеличивает напряжение до номинального уровня, в то время как понижающий режим снижает уровень напряжения во время состояния повышенного напряжения.

Концепция стабилизации включает в себя добавление или вычитание напряжения в сети и из нее. Для выполнения такой задачи в стабилизаторе используется трансформатор, который в различных конфигурациях соединен с переключающими реле. В некоторых стабилизаторах используется трансформатор с отводами на обмотке для обеспечения различных коррекций напряжения, в то время как в сервостабилизаторах используется автотрансформатор для обеспечения широкого диапазона коррекции.

Чтобы понять эту концепцию, давайте рассмотрим простой понижающий трансформатор с номиналом 230 / 12В и его связь с этими операциями приведены ниже.

На рисунке выше показана конфигурация повышения, в которой полярность вторичной обмотки ориентирована таким образом, что ее напряжение добавляется непосредственно к первичному напряжению. Следовательно, в случае пониженного напряжения трансформатор (будь то переключение ответвлений или автотрансформатор) переключается с помощью реле или твердотельных переключателей, так что к входному напряжению добавляются дополнительные вольты.

На приведенном выше рисунке трансформатор подключен в компенсирующей конфигурации, в которой полярность вторичной катушки ориентирована таким образом, что ее напряжение вычитается из первичного напряжения. Схема переключения переключает соединение с нагрузкой в ​​эту конфигурацию во время состояния перенапряжения.

На рисунке выше показан двухступенчатый стабилизатор напряжения, в котором используются два реле для обеспечения постоянной подачи переменного тока на нагрузку во время перенапряжения и в условиях напряжения. Путем переключения реле могут выполняться операции понижения и повышения напряжения для двух конкретных колебаний напряжения (одно находится под напряжением, например, 195 В, а другое — при повышенном напряжении, например, 245 В).

В случае стабилизаторов ответвительного трансформаторного типа, различные ответвления переключаются в зависимости от требуемой величины повышающего или понижающего напряжения. Но, в случае стабилизаторов типа автотрансформатора, двигатели (серводвигатель) используются вместе со скользящим контактом для получения повышающего или понижающего напряжения от автотрансформатора, поскольку он содержит только одну обмотку.

Стабилизаторы напряжения стали неотъемлемой частью многих бытовых электроприборов, промышленных и коммерческих систем.Раньше использовались ручные или переключаемые стабилизаторы напряжения для повышения или понижения входящего напряжения, чтобы обеспечить выходное напряжение в желаемом диапазоне. Такие стабилизаторы построены с электромеханическими реле в качестве переключающих устройств.

Позже, дополнительная электронная схема автоматизирует процесс стабилизации, и на свет появились автоматические регуляторы напряжения РПН. Другой популярный тип стабилизатора напряжения — сервостабилизатор, в котором коррекция напряжения осуществляется непрерывно без какого-либо переключателя.Обсудим три основных типа стабилизаторов напряжения.

В стабилизаторах напряжения этого типа регулирование напряжения осуществляется переключением реле таким образом, чтобы одно из нескольких ответвлений трансформатора подключалось к нагрузке (как описано выше) независимо от того, он предназначен для работы в режиме наддува или противодействия. На рисунке ниже показана внутренняя схема стабилизатора релейного типа.

Он имеет электронную схему и набор реле помимо трансформатора (который может быть трансформатором с тороидальным или железным сердечником с выводами на его вторичной обмотке).Электронная схема включает схему выпрямителя, операционный усилитель, микроконтроллер и другие крошечные компоненты.

Электронная схема сравнивает выходное напряжение с эталонным значением, обеспечиваемым встроенным источником эталонного напряжения. Каждый раз, когда напряжение повышается или опускается за пределы опорного значения, схема управления переключает соответствующее реле для подключения к выходу требуемого ответвления.

Эти стабилизаторы обычно изменяют напряжение при колебаниях входного напряжения от ± 15 процентов до ± 6 процентов с точностью выходного напряжения от ± 5 до ± 10 процентов.Этот тип стабилизаторов наиболее часто используется для низкоуровневых устройств в жилых, коммерческих и промышленных помещениях, поскольку они имеют малый вес и невысокую стоимость. Однако они страдают рядом ограничений, таких как низкая скорость коррекции напряжения, меньшая долговечность, меньшая надежность, прерывание цепи питания во время регулирования и неспособность выдерживать высокие скачки напряжения.

Их просто называют сервостабилизаторами (работа над сервомеханизмом, который также известен как отрицательная обратная связь), и название предполагает, что он использует серводвигатель для коррекции напряжения.Они в основном используются для обеспечения высокой точности выходного напряжения, обычно ± 1% при изменении входного напряжения до ± 50%. На рисунке ниже показана внутренняя схема сервостабилизатора, который включает в себя серводвигатель, автотрансформатор, понижающий повышающий трансформатор, драйвер двигателя и схему управления в качестве основных компонентов.

В этом стабилизаторе один конец первичной обмотки понижающего повышающего трансформатора соединен с фиксированным ответвлением автотрансформатора, а другой конец соединен с подвижным рычагом, которым управляет серводвигатель.Вторичная обмотка понижающего повышающего трансформатора подключена последовательно к входящему источнику питания, который является не чем иным, как выходом стабилизатора.

Электронная схема управления обнаруживает провал и рост напряжения путем сравнения входного сигнала со встроенным источником опорного напряжения. Когда схема обнаруживает ошибку, она приводит в действие двигатель, который, в свою очередь, перемещает рычаг автотрансформатора. Он может питать первичную обмотку повышающего трансформатора, так что напряжение на вторичной обмотке должно быть желаемым выходным напряжением.Большинство сервостабилизаторов используют встроенный микроконтроллер или процессор для схемы управления для достижения интеллектуального управления.

Эти стабилизаторы могут быть однофазными, трехфазными симметричными или трехфазными несимметричными. В однофазном типе серводвигатель, соединенный с регулируемым трансформатором, обеспечивает коррекцию напряжения. В случае трехфазного симметричного типа серводвигатель соединен с тремя автотрансформаторами, так что стабилизированный выход обеспечивается во время колебаний путем регулировки выхода трансформаторов.В несбалансированном типе сервостабилизаторов три независимых серводвигателя соединены с тремя автотрансформаторами и имеют три отдельные цепи управления.

Сервостабилизаторы обладают различными преимуществами по сравнению со стабилизаторами релейного типа. Некоторые из них — более высокая скорость коррекции, высокая точность стабилизированного выхода, способность выдерживать броски тока и высокая надежность. Однако они требуют периодического обслуживания из-за наличия двигателей.

Как следует из названия, стабилизатор статического напряжения не имеет движущихся частей, как механизм сервомотора в случае сервостабилизаторов.Он использует схему силового электронного преобразователя для стабилизации напряжения, а не вариацию в случае обычных стабилизаторов. С помощью этих стабилизаторов можно добиться большей точности и отличного регулирования напряжения по сравнению с сервостабилизаторами, и обычно регулирование составляет ± 1 процент.

По сути, он состоит из повышающего трансформатора, преобразователя мощности IGBT (или преобразователя переменного тока в переменный) и микроконтроллера, микропроцессора или контроллера на базе DSP. Управляемый микропроцессором преобразователь IGBT генерирует соответствующее количество напряжения с помощью метода широтно-импульсной модуляции, и это напряжение подается на первичную обмотку повышающего трансформатора.Преобразователь IGBT вырабатывает напряжение таким образом, чтобы оно могло быть синфазным или сдвинутым на 180 градусов по фазе входящего линейного напряжения, чтобы выполнять сложение и вычитание напряжений во время колебаний.

Каждый раз, когда микропроцессор обнаруживает провал напряжения, он посылает импульсы ШИМ на преобразователь IGBT, так что он генерирует напряжение, равное величине отклонения от номинального значения. Этот выход находится в фазе с входящим питанием и подается на первичную обмотку повышающего трансформатора.Поскольку вторичная обмотка подключена к входящей линии, индуцированное напряжение будет добавлено к входящему источнику питания, и это скорректированное напряжение будет подаваться на нагрузку.

Точно так же повышение напряжения заставляет схему микропроцессора посылать импульсы ШИМ таким образом, что преобразователь выводит напряжение с отклоненной величиной, которое на 180 градусов не совпадает по фазе с входящим напряжением. Это напряжение на вторичной обмотке понижающего вольтодобавочного трансформатора вычитается из входного напряжения, так что выполняется понижающая операция.

Эти стабилизаторы очень популярны по сравнению со стабилизаторами с переключением отводов и сервоуправляемыми стабилизаторами из-за большого количества преимуществ, таких как компактный размер, очень быстрая скорость коррекции, отличное регулирование напряжения, отсутствие технического обслуживания из-за отсутствия движущихся частей, высокий КПД и высокий КПД. надежность.

Здесь возникает серьезный, но сбивающий с толку вопрос: какова именно разница (я) в между стабилизатором и регулятором ? Хорошо.. Оба выполняют одно и то же действие, которое заключается в стабилизации напряжения, но основное различие между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения : :

Стабилизатор напряжения: Это устройство или схема, которые предназначены для подачи постоянного напряжения на выход без изменений. по входящему напряжению.

Регулятор напряжения: Это устройство или схема, которые предназначены для подачи постоянного напряжения на выход без изменения тока нагрузки.

Прежде всего, необходимо учесть несколько факторов, прежде чем покупать стабилизатор напряжения для прибора.Эти факторы включают в себя мощность, требуемую для устройства, уровень колебаний напряжения, которые наблюдаются в зоне установки, тип устройства, тип стабилизатора, рабочий диапазон стабилизатора (на который стабилизатор подает правильное напряжение), отключение по перенапряжению / пониженному напряжению, тип схема управления, тип монтажа и другие факторы. Здесь мы привели основные шаги, которые следует учитывать перед покупкой стабилизатора для вашего приложения.

• Проверьте номинальную мощность устройства, которое вы собираетесь использовать со стабилизатором, наблюдая за деталями паспортной таблички (вот образцы: паспортная табличка трансформатора, паспортная табличка MCB, паспортная табличка конденсатора и т. Д.) Или из руководства пользователя продукта.
• Поскольку стабилизаторы рассчитаны на кВА (как и у трансформатора, рассчитанные на кВА, а не на кВт), также можно рассчитать мощность, просто умножив напряжение прибора на максимальный номинальный ток.
• Рекомендуется добавить запас прочности к номиналу стабилизатора, обычно 20-25 процентов. Это может быть полезно для будущих планов по добавлению дополнительных устройств к выходу стабилизатора.
• Если прибор рассчитан в ваттах, учитывайте коэффициент мощности при расчете номинальной мощности стабилизатора в кВА.Напротив, если стабилизаторы рассчитаны в кВт, а не в кВА, умножьте коэффициент мощности на произведение напряжения и тока.

ниже — это живой и решенный пример как выбрать стабилизатор напряжения подходящего размера для вашего электроприбора

Предположим, если прибор (кондиционер или холодильник) рассчитан на 1 кВА. Следовательно, безопасный запас в 20 процентов составляет 200 Вт. Прибавив эти ватты к фактическому номиналу, мы получим мощность 1200 ВА. Поэтому для устройства предпочтительнее стабилизатор на 1,2 кВА или 1200 ВА.Для домашних нужд предпочтительны стабилизаторы от 200 ВА до 10 кВА. А для коммерческих и промышленных применений используются однофазные и трехфазные стабилизаторы большой мощности.

Надеемся, что представленная информация будет информативной и полезной для читателя. Мы хотим, чтобы читатели выразили свое мнение по этой теме и ответили на этот простой вопрос — какова цель функции связи RS232 / RS485 в современных стабилизаторах напряжения — в разделе комментариев ниже.

Автоматические регуляторы напряжения STABILINE | Superior Electric

Superior Electric предлагает обширную линейку регуляторов напряжения как часть своей серии WHR.Автоматические регуляторы напряжения STABILINE® серии WHR поддерживают постоянное напряжение на вашем оборудовании, даже когда входное напряжение и нагрузка системы сильно различаются.

Удары молнии, нарушения в линии и неравномерные нагрузки вызывают отключение переходных процессов, всплесков, провалов и скачков напряжения. Если не регулировать эти условия, они будут ухудшаться — даже разрушать чувствительную радиовещательную электронику на приемных станциях, студиях, мобильных производственных машинах и передатчиках. Избегайте катастрофического отказа оборудования, повреждения программного обеспечения, сокращения срока службы ламп и низкого качества сигнала с помощью регуляторов напряжения WHR.

Автоматические регуляторы напряжения STABILINE предназначены для использования во всех системах переменного тока напряжением до 660 вольт. В регуляторах напряжения STABILINE серии WHR используются стандартные модули управления, силовые модули, корпуса и другие опции. Варианты модулей управления включают однофазное и индивидуальное управление фазами, варианты силовых цепей включают узкие или широкие диапазоны коррекции, а варианты корпусов включают корпуса для установки на полу и в стойку. Все регуляторы напряжения STABILINE разработаны и изготовлены специально для использования с регуляторами и в настоящее время используются по всему миру.

Во всех моделях регуляторов напряжения WHR используется наша основная технология — специальные переменные трансформаторы POWERSTAT®, также специально разработанные для использования в регуляторах. POWERSTAT® предлагает конструкцию катушки с ограниченным диапазоном, позволяющую значительно увеличить номинальный ток и мощность без увеличения размера или веса устройства. Это достигается за счет использования «ограниченной» части обмоток катушки для обеспечения регулирования. Конструкция позволяет напрямую управлять выходным напряжением без использования вторичных устройств, таких как повышающие / повышающие трансформаторы и полупроводниковые устройства с переключением ответвлений.

STABILINE WHR, мощностью от 2 до 1680 кВА, обеспечивают исключительную защиту, помогая вещательным предприятиям поддерживать выходное напряжение на уровне ± 1% с КПД 99%. Регуляторы STABILINE автоматически обеспечивают постоянный уровень напряжения для оборудования, чувствительного к напряжению, без искажения формы сигнала и обладают высокой перегрузочной способностью. Инновационная модульная конструкция является ключом к нашей способности предлагать такой широкий спектр регуляторов с отличным качеством, быстрой доставкой и конкурентоспособными ценами.

лучших регуляторов напряжения (обзор и руководство по покупке) 2021 года

Вы можете не задумываться о том, что происходит, когда ваша электроника подключена к электросети, когда аккумулятор вашего автомобиля заряжается от генератора или когда включается ваш сотовый телефон.Но есть один важный инструмент, задействованный во всех этих электрических процессах: регулятор напряжения. Эти часто незамеченные устройства отвечают за правильное функционирование всех видов электрических устройств, даже если выходная мощность колеблется. Стабилизатор напряжения обеспечивает постоянное, фиксированное выходное напряжение для устройств, даже при изменении нагрузки или входного напряжения. Он защищает ваши вещи от повреждений и потенциальных проблем с электричеством.

Существует множество различных типов регуляторов напряжения для удовлетворения любых потребностей в электричестве.Вы можете выбирать между различными типами импульсных регуляторов или линейных регуляторов напряжения, и есть регуляторы для каждого электрического элемента, о котором вы только можете подумать. Если вам нужен регулятор напряжения, ознакомьтесь с некоторыми из лучших вариантов ниже.

Преимущества регуляторов напряжения

• Ограниченное обслуживание. С регулятором напряжения вам не нужно слишком часто проводить техническое обслуживание. Как только он будет установлен, вы можете оставить свои устройства подключенными к портам, время от времени проверяя индикаторы.Пока вы размещаете его правильно, это требует очень мало внимания.
• Коррекция напряжения. Ключевым преимуществом регулятора является то, что он корректирует напряжение на ваших устройствах. Принимая входное напряжение и пропуская его через резисторы, устройство может оптимизировать количество электричества, которое выдает ваше устройство. Это защищает вашу электронику и помогает ей работать лучше.
• Защита от перенапряжения. Большинство регуляторов напряжения служат защитой от перенапряжения, защищая ваши устройства от скачков напряжения.Пока вы проверяете рейтинг самого устройства, вы можете быть уверены, что оно не будет повреждено избыточным электричеством.
• Несколько вариантов для устройств переменного и постоянного тока. Вы можете найти регуляторы напряжения, которые работают как с устройствами переменного, так и постоянного тока. В то время как большинство моделей постоянного тока подключаются вручную, модели переменного тока включают в себя плагины для подключения вашей технологии.
• Защитите свои устройства. Основная цель регуляторов напряжения — защита чувствительной электроники от повреждений, связанных с пониженным или повышенным напряжением, перегревом и скачками напряжения.Он оптимизирует поток для всех типов технологий без какого-либо надзора.

Типы регуляторов напряжения

Линейный регулятор

Этот тип регулятора напряжения работает с низким КПД; он использует усилитель с высоким коэффициентом усиления для управления выходом, управляя устройством активного прохода. Он регулирует напряжение, сравнивая образец выходного сигнала с внутренним напряжением. Обычно эти регуляторы относительно просты и очень доступны. Основываясь на выходном и входном конденсаторах, они чаще всего используются в системах постоянного тока.

Импульсный регулятор

Работая с высоким КПД, они обычно имеют более сложную конструкцию, чем их линейные аналоги. Благодаря включению нескольких контуров управления и повышающих преобразователей, электрический поток проходит через несколько настроек проводки для оптимизации выхода. Как правило, их КПД превышает 95 процентов — прямой результат переключения источника питания между резисторами, конденсаторами и катушками индуктивности. Это приводит к хорошо регулируемому электроснабжению, что делает их лучшими для чувствительной электроники.

Ведущие бренды

APC

Открыв свои двери в 1981 году, American Power Conversion Corporation начала уделять особое внимание технологической инфраструктуре и управлению данными. В нем работает группа уважаемых инженеров, которые продолжают совершенствовать электронные устройства, в том числе регуляторы напряжения и аксессуары для охлаждения. Один из лучших вариантов — автоматический регулятор напряжения APC LE1200.

Drok

Компания с корнями в Китае, это международный розничный торговец продуктами питания.Сосредоточившись на создании высококачественных регуляторов, преобразователей и вольтметров для любого бюджета, компания делает качественную электронику доступной на международном уровне. Среди его лучших вариантов — понижающий модуль постоянного тока.

• Менее 20 долларов США: В этом диапазоне вы можете найти достаточно простые регуляторы напряжения, обычно требующие ручной настройки при установке постоянного тока. Несмотря на то, что они полезны, их установка наиболее утомительна.
• От 20 до 50 долларов: Многие регуляторы напряжения попадают в эту категорию, причем большинство из них линейного типа.Обычно они очень простые, хотя вы можете найти их как для переменного, так и для постоянного тока.
• 50 долларов и выше: В моделях этой категории часто используется технология коммутации, которая, хотя и дороже, но и более точна. Хотя эти регуляторы требуют более значительных инвестиций, они более надежны и проще в установке.

Основные характеристики

Диапазон напряжений

Эта функция относится как к входному, так и к выходному напряжению регулятора, важна для его производительности.Внутренний чип построен так, чтобы выдерживать определенный диапазон напряжений, разницу между входом и выходом. Выходные параметры обычно составляют 12 или 24 вольт, хотя они могут быть и выше. Входное напряжение может изменяться в зависимости от источника электрического тока. Критерии использования этой функции различаются в зависимости от устройства, поэтому при оценке качества вашего регулятора смотрите спецификации.

Мощность

При работе с линейным регулятором разница между входом и выходом преобразуется в тепловую энергию.Если потребляемая мощность номинальная, то нагрев не является проблемой. Однако увеличение силы тока может привести к перегреву. Простое решение — выбрать импульсный регулятор; однако, если это невозможно или существуют бюджетные ограничения, просто проверьте потребляемую мощность. Это измерение, измеряемое в ваттах, позволит вам узнать, какие устройства можно безопасно регулировать.

Падение напряжения

Это наименьшее значение буферного напряжения между входным и выходным счетчиками.Например, если у вас есть вход 12 вольт и выход 7 вольт, вам необходимо минимальное падение напряжения в пять вольт. Однако, если выходное напряжение упадет ниже 7 вольт, вам потребуется более существенное падение напряжения. Обратите особое внимание на эту функцию, если вы работаете с устройствами с небольшими различиями между входом и выходом. В этом случае обратите внимание на установки с малым падением или сверхнизким напряжением.

Прочие соображения

• Чувствительность. После того, как вы определили, что ваш регулятор обладает всеми основными функциями, вы можете переходить к другим вопросам.Вверху списка должно быть указано, насколько чувствительны ваши устройства. Если вы имеете дело с современными телефонами, медицинским оборудованием или другими важными предметами, важно проверить показатель отсева. Кроме того, использование регулятора на этих устройствах может привести к дополнительному шуму, который может быть неприятным.
• Шум. Любая техника имеет немного шума, особенно если учесть разницу в тепле и создаваемые звуки. Если это вызывает беспокойство, например, если вы устанавливаете регулятор в тихом офисе, вы можете выбрать LDO (регулятор с низким падением напряжения), чтобы смягчить проблему.
• Ответ. Это относится к требовательным техническим приложениям, таким как компьютеры и принтеры (устройства, которые вызывают множество проблем с регулирующими органами). Думайте об этом как о любой технологии, которая, если она отстает, вы заметите. Если это применимо, то поищите специальные регуляторы, предназначенные для оптимизации скорости отклика и повышения качества обслуживания.
• Защитные элементы. Цель регулятора напряжения — оптимизировать работу вашей электроники. Дополнительные функции, такие как защита от перенапряжения и защита от перегрева, придают вам дополнительную ценность.Они продлевают срок службы вашей электроники и улучшают общую ценность самого регулятора.

Лучшие регуляторы напряжения Обзоры и рекомендации 2021

Советы

• Разместите регулятор напряжения в хорошо вентилируемом месте, чтобы предотвратить перегрев.
• Если вы ставите его в тихое место, проверьте падение напряжения, чтобы избежать проблем.
• Выберите подходящий тип регулятора в зависимости от вашего устройства.
• На выходе, меньшем, чем на входе, можно рассчитывать на линейный регулятор — в противном случае вам понадобится импульсный стабилизатор.
• Держите его запыленным и чистым, чтобы мусор не попал в схему.
• По возможности храните его в прохладном и сухом месте, чтобы предотвратить повреждение.
• Не используйте регулятор круглосуточно, чтобы ограничить износ.
• Не торопитесь во время настройки, поскольку при правильной сборке регуляторы требуют ограниченного обслуживания.

Часто задаваемые вопросы:

В: Что такое регулятор напряжения и как он работает?

Стабилизатор напряжения — это технология, которая регулирует напряжение до фиксированного значения и поддерживает его, независимо от того, колеблется ли входное напряжение.Он поддерживает мощность на уровне, совместимом с другими электрическими частями устройства.

Q: Для чего используются регуляторы напряжения?

Регуляторы напряжения используются для любого оборудования, которое может работать только при напряжении в заданном диапазоне. Вы можете использовать их для чувствительных устройств, таких как сотовые телефоны, а также в промышленных и коммерческих условиях.

В: Каковы симптомы неисправного регулятора напряжения?

Признаками неисправного регулятора напряжения являются высокое или низкое выходное напряжение, выходящее за рамки спецификации регулятора.Проверьте, нет ли проблем со световыми индикаторами (тусклые или мерцающие). Если нет выходного напряжения, это хороший признак того, что ваш регулятор не работает.

Последние мысли

Теперь, когда вы знаете все тонкости выбора лучших регуляторов напряжения, вы можете сделать свой выбор. Это может быть автоматический регулятор напряжения APC Line-R или, по нашему мнению, понижающий понижающий регулятор напряжения с регулируемым понижающим преобразователем DROK.

Стабилизатор напряжения | Enerdoor | Фильтры электромагнитных помех и фильтры радиопомех

Стабилизатор напряжения — это электрическое устройство, которое подает постоянное напряжение на нагрузку на своих выходных клеммах, независимо от изменений входного или входящего напряжения питания.Он защищает оборудование или механизмы от перенапряжения, пониженного напряжения и других скачков напряжения. Они часто используются для дорогостоящего и дорогостоящего электрического оборудования, чтобы защитить его от вредных колебаний высокого / низкого напряжения и идеально подходят для промышленного и автоматизированного оборудования.

Электрооборудование рассчитано на широкий диапазон входных напряжений. В зависимости от чувствительности рабочий диапазон оборудования ограничен определенным значением, например, одно оборудование может выдерживать ± 10 процентов номинального напряжения, а другое — только ± 5 процентов или меньше.

Enerdoor специализируется на одно- и трехфазных стабилизаторах напряжения, которые регулируют напряжение через серию трансформаторов. Схема статического управления приводит в действие регулируемый автотрансформатор, который подает необходимое напряжение на последовательный трансформатор, чтобы довести напряжение сети до номинального значения.

Трехфазные стабилизаторы доступны в двух версиях:
Модели FINSTT и FINSTC выполняют регулировку напряжения в среднем по трем фазам и подходят для линий со сбалансированным напряжением и для несимметрии между фазами до 50%.Эти модели оснащены одной схемой стабилизации для обеспечения общего регулирования трехфазного тока и могут быть подключены к входной сети без нейтрали.

Модели FINSTTY и FINSTCY оснащены одной схемой стабилизации для каждой фазы и подходят для несимметричных сетей с максимальным дисбалансом между фазами до 100%. Для правильной работы входная линия должна быть трехфазной + нейтраль. Регуляторы напряжения не преобразуют напряжение и поэтому имеют то же выходное напряжение, что и входное.Если входное и выходное напряжения различаются, требуется дополнительный изолирующий трансформатор или автотрансформатор.

Преимущества стабилизаторов напряжения Enerdoor:

• Защищает электрооборудование от вредных колебаний высокого / низкого напряжения
• При полной нагрузке КПД составляет от 96% для небольших моделей до 98% для более крупных.
• Усовершенствованная электронная схема управления обеспечивает быстрый отклик от 11 до 50 мс / вольт.
• Обеспечивает истинное среднеквадратичное значение напряжения даже при сильных гармонических искажениях.
• Правильно работает при максимальной температуре окружающей среды 40 ° C
• При установке в уже существующие системы не требует новых расчетов по защите

Чтобы загрузить каталог стабилизаторов напряжения, щелкните здесь.

Регулятор напряжения: теория работы

Регулятор напряжения — это устройство, которое поддерживает относительно постоянное выходное напряжение, даже если его входное напряжение может сильно изменяться. Существует множество конкретных типов регуляторов напряжения в зависимости от конкретного метода, который они используют для управления напряжением в цепи. Как правило, регулятор напряжения работает, сравнивая свое выходное напряжение с фиксированным заданием и минимизируя эту разницу с помощью контура отрицательной обратной связи.

Пассивные регуляторы

Пассивные регуляторы напряжения представляют собой очень простую конструкцию, которую можно использовать только тогда, когда входное напряжение всегда будет больше, чем выходное напряжение.Он содержит резистор, который снижает выходное напряжение до желаемого уровня. Резистор просто сбрасывает избыточное напряжение в виде тепла. Цепи, которые могут потребовать увеличения напряжения, потребуют активного регулятора напряжения.

Основные операции

Базовый регулятор напряжения основан на простой электромеханической конструкции. Провод, подключенный к цепи, свернут в спираль и образует электромагнит. По мере увеличения напряжения в цепи увеличивается и сила электромагнита. Это заставляет железный сердечник двигаться к электромагниту, который подключен к выключателю питания.Когда движущийся магнит тянет переключатель, он снижает напряжение в цепи.

Контур отрицательной обратной связи

Железный сердечник удерживается от электромагнита некоторой силой, например пружиной или силой тяжести. Когда напряжение в цепи уменьшается, электромагнит становится слабее. Это позволяет железному сердечнику вернуться в исходное положение, что снова включает переключатель и увеличивает напряжение в цепи. Это создает петлю отрицательной обратной связи, что означает, что регулятор напряжения снижает напряжение, когда оно слишком высокое, и увеличивает напряжение, когда оно слишком низкое.

Повышение чувствительности

Чувствительность регулятора напряжения может быть существенно увеличена с помощью конструкции, которая позволяет железному сердечнику перемещаться по ряду сопротивлений или обмоток. При изменении положения железного сердечника он контактирует с цепью в разных точках, что при необходимости изменяет напряжение в цепи. Такая конструкция позволяет регулятору напряжения реагировать на очень небольшие изменения напряжения в цепи.

Особые типы

Регулятор сети — это более конкретный термин для устройства, которое регулирует напряжение в линии распределения питания переменного тока.В стабилизаторе переменного напряжения обычно используется бесступенчатый автотрансформатор для регулирования основного напряжения в доме. Стабилизатор постоянного напряжения часто контролирует исходное напряжение от батареи с помощью шунта, который проводит электричество только при определенном напряжении.

Схемы стабилизатора напряжения с использованием транзистора и стабилитрона

В этой статье мы подробно обсудим, как создать индивидуальные схемы транзисторного регулятора напряжения в фиксированных режимах, а также в переменных режимах.

Все цепи линейного источника питания, которые предназначены для получения стабилизированного постоянного напряжения и тока на выходе, в основном включают в себя транзисторные каскады и стабилитроны для получения требуемых регулируемых выходов.

Эти схемы, использующие дискретные части, могут быть в форме постоянно фиксированного или постоянного напряжения или стабилизированного регулируемого выходного напряжения.

Простейший регулятор напряжения

Вероятно, самым простым типом стабилизатора напряжения является стабилитрон шунтирующего стабилизатора, который работает с использованием базового стабилитрона для регулирования, как показано на рисунке ниже.

Стабилитроны имеют номинальное напряжение, эквивалентное предполагаемому выходному напряжению, которое может точно соответствовать желаемому выходному значению.

Пока напряжение питания ниже номинального значения напряжения стабилитрона, он показывает максимальное сопротивление в диапазоне многих МОм, позволяя питанию проходить без ограничений.

Однако в момент, когда напряжение питания увеличивается сверх номинального значения «напряжения стабилитрона», происходит значительное падение его сопротивления, в результате чего перенапряжение шунтируется на землю через него, пока напряжение питания не упадет или не достигнет уровня напряжения стабилитрона. .

Из-за этого внезапного шунтирования напряжение питания падает и достигает значения стабилитрона, что вызывает повторное увеличение сопротивления стабилитрона. Затем цикл быстро продолжается, обеспечивая стабилизацию подачи на номинальном значении стабилитрона и никогда не позволяя ему превышать это значение.

Чтобы получить указанную выше стабилизацию, входное напряжение должно быть немного выше, чем требуемое стабилизированное выходное напряжение.

Избыточное напряжение выше значения стабилитрона вызывает срабатывание внутренних «лавинных» характеристик стабилитрона, вызывая мгновенный эффект шунтирования и падение напряжения питания до тех пор, пока оно не достигнет номинального значения стабилитрона.

Это действие продолжается бесконечно, обеспечивая фиксированное стабилизированное выходное напряжение, эквивалентное номинальному значению стабилитрона.

Преимущества стабилизатора напряжения на стабилитроне

Стабилитроны очень удобны там, где требуется стабилизация постоянного напряжения при малом токе.

Стабилитроны легко настраиваются и могут использоваться для получения достаточно точного стабилизированного выходного сигнала при любых обстоятельствах.

Для настройки каскада стабилизатора напряжения на основе стабилитрона требуется только один резистор, и его можно быстро добавить в любую схему для достижения желаемых результатов.

Недостатки стабилизаторов стабилитрона

Хотя стабилизированный стабилитрон источник питания является быстрым, простым и эффективным методом достижения стабилизированного выхода, он имеет несколько серьезных недостатков.

• Выходной ток низкий, что может поддерживать высокие токовые нагрузки на выходе.
• Стабилизация возможна только при малых перепадах входа / выхода. Это означает, что входное напряжение не может быть слишком высоким, чем требуемое выходное напряжение. В противном случае сопротивление нагрузки может рассеять огромное количество энергии, что сделает систему очень неэффективной.
• Стабилитрон обычно связан с генерацией шума, который может критически повлиять на работу чувствительных схем, таких как конструкции усилителей Hi-Fi, и других подобных уязвимых приложений.

Использование «усиленного стабилитрона»

Это версия с усиленным стабилитроном, в которой используется BJT для создания переменного стабилитрона с улучшенными возможностями управления мощностью.

Давайте представим, что R1 и R2 имеют одинаковое значение., Что создаст достаточный уровень смещения для базы BJT и позволит BJT работать оптимально.Поскольку минимальное требование к прямому напряжению базового эмиттера составляет 0,7 В, BJT будет проводить и шунтировать любое значение, превышающее 0,7 В или самое большее 1 В, в зависимости от конкретных характеристик используемого BJT.

Таким образом, выход будет стабилизирован примерно на уровне 1 В. Выходная мощность этого «усиленного переменного стабилитрона» будет зависеть от номинальной мощности BJT и номинала нагрузочного резистора.

Однако это значение можно легко изменить или отрегулировать до другого желаемого уровня, просто изменив значение R2.Или проще заменив R2 на горшок. Диапазон потенциалов потенциометра R1 и R2 может составлять от 1 кОм до 47 кОм, чтобы получить плавно регулируемый выходной сигнал от 1 В до уровня питания (максимум 24 В). Для большей точности вы можете применить следующую формулу делителя напряжения:

Выходное напряжение = 0,65 (R1 + R2) / R2

Недостаток стабилитрона

Еще раз, недостатком этой конструкции является высокая рассеиваемая мощность, которая увеличивает пропорционально увеличивается разница между входом и выходом.

Чтобы правильно установить значение резистора нагрузки в зависимости от выходного тока и входного питания, можно соответствующим образом применить следующие данные.

Предположим, что требуемое выходное напряжение составляет 5 В, требуемый ток — 20 мА, а вход питания — 12 В. Тогда, используя закон Ома, мы имеем:

Нагрузочный резистор = (12-5) / 0,02 = 350 Ом

мощность = (12-5) x 0,02 = 0,14 Вт или просто 1/4 Вт.

По сути, последовательный стабилизатор, который также называется последовательным транзистором, представляет собой переменное сопротивление, создаваемое с помощью транзистора, подключенного последовательно с одной из линий питания и нагрузкой.

Сопротивление транзистора току автоматически регулируется в зависимости от выходной нагрузки, так что выходное напряжение остается постоянным на желаемом уровне.

В цепи последовательного регулятора входной ток должен быть немного больше, чем выходной ток. Эта небольшая разница — единственная величина тока, которая используется схемой регулятора самостоятельно.

Преимущества последовательного регулятора

Основным преимуществом схемы последовательного регулятора по сравнению с регулятором шунтового типа является его лучшая эффективность.

Это приводит к минимальному рассеянию мощности и потерям из-за тепла. Из-за этого большого преимущества последовательные транзисторные стабилизаторы очень популярны в приложениях для регуляторов напряжения большой мощности.

Однако этого можно избежать там, где требования к мощности очень низкие или где эффективность и тепловыделение не входят в число критических проблем.

Обычно последовательный регулятор может просто включать стабилитрон, нагружая буферную схему эмиттерного повторителя, как указано выше.

Вы можете найти единичное усиление напряжения всякий раз, когда используется каскад эмиттерного повторителя. Это означает, что когда к его базе применяется стабилизированный вход, мы обычно также получаем стабилизированный выход и от эмиттера.

Поскольку мы можем получить более высокий коэффициент усиления по току от эмиттерного повторителя, можно ожидать, что выходной ток будет намного выше по сравнению с применяемым базовым током.

Следовательно, даже если базовый ток составляет около 1 или 2 мА в каскаде стабилитрона, который также становится потребляемым током покоя конструкции, выходной ток 100 мА может быть доступен на выходе.

Входной ток складывается с выходным током вместе с 1 или 2 мА, используемыми стабилитроном, и по этой причине достигается выдающийся уровень эффективности.

Учитывая, что входной источник питания схемы достаточно рассчитан для достижения ожидаемого выходного напряжения, выход может практически не зависеть от уровня входного питания, поскольку он напрямую регулируется базовым потенциалом Tr1.

Стабилитрон и развязывающий конденсатор создают идеально чистое напряжение на базе транзистора, которое воспроизводится на выходе, создавая напряжение практически без шума.

Это позволяет схемам этого типа выдавать выходные сигналы с удивительно низкой пульсацией и шумом без использования огромных сглаживающих конденсаторов, а также с диапазоном тока, который может достигать 1 А или даже больше.

Что касается уровня выходного напряжения, то он может не точно совпадать с подключенным напряжением стабилитрона. Это связано с тем, что между выводами базы и эмиттера транзистора существует падение напряжения примерно 0,65 В.

Это падение, следовательно, необходимо вычесть из значения напряжения стабилитрона, чтобы можно было достичь минимального выходного напряжения схемы.

Это означает, что если значение стабилитрона составляет 12,7 В, то выход на эмиттере транзистора может быть около 12 В, или, наоборот, если желаемое выходное напряжение составляет 12 В, то напряжение стабилитрона должно быть выбрано равным 12,7 В.

Регулирование этой схемы последовательного регулятора никогда не будет идентично регулированию схемы стабилитрона, потому что эмиттерный повторитель просто не может иметь нулевое выходное сопротивление.

И падение напряжения в каскаде должно незначительно увеличиваться в ответ на увеличение выходного тока.

С другой стороны, хорошего регулирования можно ожидать, когда ток стабилитрона, умноженный на коэффициент усиления по току транзистора, достигает как минимум 100-кратного ожидаемого максимального выходного тока.

Стабилизатор серии High Current, использующий транзисторы Дарлингтона

Для точного достижения этого часто подразумевается, что необходимо использовать несколько транзисторов, может быть 2 или 3, чтобы мы могли достичь удовлетворительного усиления на выходе.

Принципиальная схема с двумя транзисторами, в которой используется пара Дарлингтона с эмиттерным повторителем, показана на следующих рисунках, демонстрирующих технику применения 3 BJT в конфигурации с эмиттерным повторителем Дарлингтона.

Обратите внимание, что включение пары транзисторов приводит к более высокому падению напряжения на выходе, примерно 1,3 В, через базу 1-го транзистора к выходу.

Это связано с тем, что на каждом из транзисторов сбривается примерно 0,65 Вольт. Если рассматривать схему из трех транзисторов, это может означать падение напряжения чуть ниже 2 В на базе 1-го транзистора и выходе и так далее.

Стабилизатор напряжения с общим эмиттером и отрицательной обратной связью

Хорошая конфигурация иногда наблюдается в конкретных конструкциях, имеющих пару усилителей с общим эмиттером, со 100-процентной чистой отрицательной обратной связью.

Эта установка показана на следующем рисунке.

Несмотря на то, что каскады с общим эмиттером обычно имеют значительную степень усиления по напряжению, в данном случае это может быть не так.

Это происходит из-за 100% отрицательной обратной связи, которая возникает между коллектором выходного транзистора и эмиттером транзистора драйвера. Это позволяет усилителю достичь коэффициента усиления, равного единице.

Преимущества регулятора с общим эмиттером и обратной связью

Эта конфигурация работает лучше по сравнению с регуляторами на основе эмиттерного повторителя с парой Дарлингтона из-за меньшего падения напряжения на входных / выходных клеммах.

Падение напряжения, достигаемое в этих конструкциях, составляет всего около 0,65 вольт, что способствует большей эффективности и позволяет схеме работать эффективно независимо от того, находится ли нестабилизированное входное напряжение всего на несколько сотен милливольт над ожидаемым выходным напряжением.

Разрядник батарей, использующий схему последовательного регулятора

Указанная схема разрядника батарей представляет собой функциональную иллюстрацию конструкции, построенной с использованием регулятора базовой серии.

Модель разработана для всех приложений, работающих от 9 В постоянного тока с максимальным током не более 100 мА.Это не подходит для устройств, требующих относительно большей силы тока.

T1 — это трансформатор 12–0–12 вольт 100 мА, который обеспечивает изолированную защитную изоляцию и понижение напряжения, в то время как его вторичная обмотка с центральным ответвлением управляет основным двухтактным выпрямителем с фильтрующим конденсатором.

Без нагрузки на выходе будет около 18 вольт постоянного тока, которое может упасть примерно до 12 вольт при полной нагрузке.

Схема, которая работает как стабилизатор напряжения, на самом деле представляет собой базовую конструкцию последовательного типа, включающую R1, D3 и C2 для получения регулируемого номинального выходного напряжения 10 В.Ток стабилитрона колеблется от 8 мА без нагрузки до 3 мА при полной нагрузке. Рассеяние, создаваемое в результате R1 и D3, минимально.

Эмиттерный повторитель на паре Дарлингтона, образованный TR1 и TR2, можно увидеть сконфигурированным как выходной буферный усилитель, обеспечивающий усиление по току около 30 000 при полном выходе, в то время как минимальное усиление составляет 10 000.

На этом уровне усиления, когда устройство работает с использованием 3 мА при токе полной нагрузки, и минимальное усиление i почти не демонстрирует отклонения в падении напряжения на усилителе даже при колебаниях тока нагрузки.

Реальное падение напряжения на выходном усилителе составляет приблизительно 1,3 В, а при умеренном входном напряжении 10 В это дает на выходе примерно 8,7 Вольт.

Это выглядит почти равным указанным 9 В, учитывая тот факт, что даже настоящая 9-вольтовая батарея может показывать колебания от 9,5 В до 7,5 В в течение периода эксплуатации.

Добавление ограничения тока к последовательному регулятору

Для регуляторов, описанных выше, обычно становится важным добавить защиту от короткого замыкания на выходе.

Это может быть необходимо для обеспечения хорошего регулирования при низком выходном сопротивлении. Поскольку источник питания имеет очень низкий импеданс, в случае случайного короткого замыкания на выходе может пройти очень высокий выходной ток.

Это может привести к немедленному сгоранию выходного транзистора и некоторых других деталей. Типичный предохранитель может просто не обеспечить достаточной защиты, потому что повреждение, вероятно, произойдет быстро, даже до того, как предохранитель может среагировать и сработать.

Самый простой способ реализовать это, возможно, добавив в схему ограничитель тока. Это включает в себя дополнительные схемы без какого-либо прямого влияния на производительность конструкции в нормальных рабочих условиях.

Однако ограничитель тока может привести к быстрому падению выходного напряжения, если подключенная нагрузка пытается потреблять значительный ток.

На самом деле выходное напряжение снижается так быстро, что, несмотря на короткое замыкание на выходе, ток, доступный из цепи, немного превышает указанный максимальный номинал.

Результат схемы ограничения тока подтвержден приведенными ниже данными, которые отображают выходное напряжение и ток с учетом постепенно снижающегося импеданса нагрузки, полученного с помощью предлагаемого блока Battery Eliminator.

Схема ограничения тока работает с использованием только пары элементов; R2 и Tr3. Его реакция на самом деле настолько быстрая, что она просто устраняет все возможные риски короткого замыкания на выходе, тем самым обеспечивая отказоустойчивую защиту выходных устройств.Работу ограничения тока можно понять, как описано ниже.

R2 подключен последовательно с выходом, что приводит к тому, что напряжение, развиваемое на R2, пропорционально выходному току. При выходном потреблении, достигающем 100 мА, напряжения, создаваемого на R2, будет недостаточно для срабатывания на Tr3, поскольку это кремниевый транзистор, для включения которого требуется минимальный потенциал 0,65 В.

Однако, когда выходная нагрузка превышает предел 100 мА, он генерирует достаточный потенциал на T2, чтобы надлежащим образом включить Tr3 в режим проводимости.TR3, в свою очередь, вызывает протекание некоторого тока f к Trl через отрицательную шину питания через нагрузку.

Это приводит к некоторому снижению выходного напряжения. Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к пропорциональному увеличению потенциала на R2, заставляя Tr3 включаться еще сильнее.

Это, следовательно, позволяет смещать более высокие величины тока в сторону Tr1 и отрицательной линии через Tr3 и нагрузку. Это действие дополнительно приводит к пропорциональному увеличению падения выходного напряжения.

Даже в случае короткого замыкания на выходе Tr3, вероятно, будет сильно смещен в проводимость, заставляя выходное напряжение упасть до нуля, гарантируя, что выходной ток никогда не превысит отметку 100 мА.

Настольный источник питания с регулируемым напряжением

Источники питания с регулируемым напряжением работают по тому же принципу, что и стабилизаторы постоянного напряжения, но они оснащены потенциометром, который обеспечивает стабилизированный выходной сигнал с переменным диапазоном напряжения.

Эти схемы лучше всего подходят в качестве настольных и мастерских источников питания, хотя их также можно использовать в приложениях, требующих различных регулируемых входов для анализа. Для таких работ потенциометр источника питания действует как предустановленный элемент управления, который можно использовать для настройки выходного напряжения источника питания в соответствии с желаемыми регулируемыми уровнями напряжения.

На рисунке выше показан классический пример схемы регулируемого стабилизатора напряжения, которая обеспечивает плавно регулируемый стабилизированный выход от 0 до 12 В.

Основные характеристики

• Максимальный диапазон тока ограничен 500 мА, хотя его можно увеличить до более высоких уровней путем соответствующей модернизации транзисторов и трансформатора.
• Конструкция обеспечивает очень хорошее регулирование шума и пульсаций, которые могут быть менее 1 мВ.
• Максимальная разница между входным питанием и регулируемым выходом не более 0,3 В даже при полной выходной нагрузке.
• Регулируемый источник переменного тока идеально подходит для тестирования почти всех типов электронных проектов, требующих высококачественных регулируемых источников питания.

Как это работает

В этой конструкции мы видим схему делителя потенциала, включенную между выходным каскадом стабилитрона и входным буферным усилителем. Этот потенциальный делитель создается VR1 и R5. Это позволяет отрегулировать рычаг ползунка VR1 от минимального 1,4 В, когда он находится рядом с основанием своей дорожки, до уровня стабилитрона 15 В, когда он находится в наивысшей точке своего диапазона регулировки.

На каскаде выходного буфера падает примерно 2 вольта, что позволяет диапазон выходного напряжения от 0 до примерно 13 В.При этом верхний диапазон напряжения подвержен частичным допускам, таким как допуск 5% для напряжения стабилитрона. Поэтому оптимальное выходное напряжение может быть чуть выше 12 вольт.

Несколько типов эффективных схем защиты от перегрузки могут быть очень важны для любого настольного источника питания. Это может быть важно, поскольку выход может быть уязвим для случайных перегрузок и коротких замыканий.

В данной конструкции мы используем довольно простое ограничение тока, определяемое Trl и связанными с ним элементами.Когда устройство работает в нормальных условиях, напряжение, создаваемое на резисторе R1, который подключен последовательно с выходом питания, слишком мало, чтобы привести Trl в состояние проводимости.

В этом сценарии схема работает нормально, за исключением небольшого падения напряжения, создаваемого резистором R1. Это практически не влияет на эффективность регулирования агрегата.

Это потому, что каскад R1 предшествует схеме регулятора. В случае перегрузки потенциал, наведенный на R1, возрастает примерно до 0.65 вольт, что заставляет Tr1 включаться за счет базового тока, полученного из разности потенциалов, генерируемой на резисторе R2.

Это заставляет R3 и Tr 1 втягивать значительное количество тока, в результате чего падение напряжения на R4 существенно увеличивается, а выходное напряжение снижается.

Это действие мгновенно ограничивает выходной ток максимумом от 550 до 600 мА, несмотря на короткое замыкание на выходе.

Так как функция ограничения тока ограничивает выходное напряжение практически до 0 В.

R6 устроен как нагрузочный резистор, который в основном предотвращает слишком низкий выходной ток и невозможность нормальной работы буферного усилителя. C3 позволяет устройству достичь отличной переходной характеристики.

Недостатки

Как и в любом типичном линейном регуляторе, рассеиваемая мощность в Tr4 определяется выходным напряжением и током и максимальна при регулировке потенциометра для более низких выходных напряжений и более высоких выходных нагрузок.

В наиболее серьезных обстоятельствах на Tr4 может быть наведено 20 В, что приведет к протеканию через него тока около 600 мА.Это приводит к рассеиваемой мощности на транзисторе около 12 Вт.

Чтобы выдерживать это длительное время, устройство должно быть установлено на довольно большом радиаторе. VR1 может быть установлен с большой ручкой управления с калиброванной шкалой, отображающей маркировку выходного напряжения.

Список деталей

• Резисторы. (Все 1/3 ватта 5%).
• R1 1,2 Ом
• R2 100 Ом
• R3 15 Ом
• R4 1k
• R5 470 Ом
• R6 10k
• VR1 4.7k линейный углерод
• Конденсаторы
• C1 2200 мкФ 40 В
• C2 100 мкФ 25 В
• C3 330 нФ
• Полупроводники
• Tr1 BC108
• Tr2 BC107
• Tr3 BFY51
• Tr4 T48 D4 1N4002 (4 выкл.)
• D5 BZY88C15V (15 В, стабилитрон 400 мВт)
• Трансформатор
• T1 Стандартная первичная сеть, 17 или 18 В, 1 А
• вторичная
• Переключатель
• S1 D.ТИХООКЕАНСКОЕ СТАНДАРТНОЕ ВРЕМЯ. роторная сеть или тумблер
• Разное
• Корпус, выходные разъемы, печатная плата, сетевой шнур, провод, припой
• и т. д.

Как остановить перегрев транзистора при более высоких дифференциалах входа / выхода

Тип проходного транзистора Как объяснено выше, регуляторы обычно сталкиваются с ситуацией чрезвычайно высокого рассеяния, возникающего из последовательного транзистора стабилизатора, когда выходное напряжение намного ниже, чем входное напряжение..

Каждый раз, когда высокий выходной ток приводится в действие при низком напряжении (TTL), возможно, критически важно использовать охлаждающий вентилятор на радиаторе. Возможно, серьезной иллюстрацией может быть сценарий блока источника, рассчитанного на обеспечение 5 ампер через 5 и 50 вольт.

Блоки этого типа обычно имеют нерегулируемое питание 60 вольт. Представьте, что это конкретное устройство должно питать цепи TTL во всем номинальном токе. Последовательный элемент в схеме должен в этой ситуации рассеивать 275 Вт!

Затраты на обеспечение достаточного охлаждения, по-видимому, объясняются только ценой последовательного транзистора.В случае, если падение напряжения на транзисторе регулятора может быть ограничено до 5,5 В, независимо от предпочтительного выходного напряжения, рассеивание может быть существенно уменьшено на приведенном выше рисунке, это может быть 10% от его начального значения.

Этого можно добиться, используя три полупроводниковые детали и пару резисторов (рис. 1). Вот как это работает: тиристор Thy может нормально проводить через R1.

Тем не менее, как только падение напряжения на T2 — серийный регулятор выходит за пределы 5.5 вольт, T1 начинает проводить, в результате чего тиристор «открывается» при последующем переходе через ноль на выходе мостового выпрямителя.

Эта конкретная рабочая последовательность постоянно контролирует заряд, подаваемый через конденсатор фильтра C1, чтобы нерегулируемое питание было зафиксировано на 5,5 В выше регулируемого выходного напряжения. Значение сопротивления, необходимое для R1, определяется следующим образом:

R1 = 1,4 x В _сек — (В _мин + 5) / 50 (результат будет в кОм)

, где Vsec указывает среднеквадратичное значение вторичной обмотки. напряжение трансформатора, а Vmin означает минимальное значение регулируемого выхода.

Тиристор должен выдерживать пиковые пульсации тока, а его рабочее напряжение должно быть минимум 1,5 В _сек . Транзистор последовательного регулятора должен быть рассчитан на поддержку максимального выходного тока, I _max , и должен быть установлен на радиаторе, где он может рассеивать 5,5 x I _сек Вт.

Получение фиксированного напряжения от транзисторного регулятора

Используя всего один транзистор и несколько стабилитронов, вы можете получить различные напряжения в диапазоне от 5 В до 10 В от источника питания 12 В.На приведенной ниже схеме и диаграмме показано, как можно настроить транзистор, стабилитрон и резистор смещения для реализации простой схемы транзисторного стабилизатора.

Заключение

В этом посте мы узнали, как построить простые схемы линейного регулятора напряжения, используя последовательно проходной транзистор и стабилитрон. Источники питания с линейной стабилизацией предоставляют нам довольно простые варианты создания фиксированных стабилизированных выходов с использованием минимального количества компонентов.

В таких конструкциях в основном транзистор NPN конфигурируется последовательно с положительной входной линией питания в режиме общего эмиттера.Стабилизированный выход получается через эмиттер транзистора и отрицательную линию питания.

База транзистора сконфигурирована со схемой стабилитронного зажима или регулируемым делителем напряжения, который гарантирует, что напряжение на стороне эмиттера транзистора точно повторяет потенциал базы на выходе эмиттера транзистора.

Если нагрузка представляет собой сильноточную нагрузку, транзистор регулирует напряжение на нагрузке, вызывая увеличение ее сопротивления, и, таким образом, гарантирует, что напряжение на нагрузке не превышает заданное фиксированное значение, установленное его базовой конфигурацией.