Poptávka po systémech stabilizace napětí v posledních letech výrazně vzrostla. Obzvláště zajímavé jsou zařízení, která pracují s umělými světelnými zdroji a zejména s LED. Aktuální stabilizátor na lm317 je jednoduché, levné, ale spolehlivé zařízení, které si můžete zakoupit nebo sestavit sami. V druhém případě musíte znát základní pravidla instrumentace, bezpečnostní požadavky při práci s elektřinou a připravit standardní sadu prvků.
Proč je nutná stabilizace proudu a napětí
Počet elektrických zařízení v domácnostech neustále roste. V posledních letech se počet elektrických spotřebičů několikrát zvýšil. V důsledku toho vzrostla poptávka po hladinách napětí v elektrických sítích. Většina budov (obytných a průmyslových) a elektráren byla navíc postavena před více než 30–40 lety.
Některá moderní zařízení jsou vyráběna se zabudovanými stabilizátory - malými obvody, které zabraňují poruchám způsobeným přepětím. Většina z nich však neobsahuje další zařízení, a dokonce i malý rozdíl v síti hrozí vyhoření. Ve vysoce rizikové skupině jsou velké domácí spotřebiče (nikoli digitální). Zejména kotle a pračky.
Instalujte stabilizátory, abyste předešli poškození a zajistili stabilní napětí v síti. V každé domácnosti je to volitelné. Pokud má budova konstantní přívod proudu bez větších změn (do 220 voltů s maximální chybou 10%), nemá smysl další zařízení. Když jsou však skoky konstantní, instalace stabilizátoru ušetří technologii a poskytne elektřinu.
Druhy stabilizačních zařízení
Před zakoupením zařízení byste se měli seznámit s hlavními typy a funkcemi. Každá z nich má své výhody a nevýhody, navržená pro různé úrovně napětí a počet zařízení. Zásady práce se liší.
Relé
Nejlepší volba pro soukromé a venkovské domy, byty. Na transformátor je instalováno několik magnetických vinutí. Při poklesu napětí dochází k přepínání mezi nimi, což vám umožní uložit tok napětí v předchozím režimu. Mezi nevýhody patří:
- změna toku energie v postupném režimu (náhle, přerušovaně);
- zakřivení sinusového proudu napětí;
- nízký výkon v době zpětného rázu.
Náklady na taková zařízení jsou mnohem nižší než u jiných modelů stabilizátorů. Recenze vlastníků jsou dobré, zařízení stačí pro domácí sítě.
Elektronický
Existují dva typy stabilizátorů elektronické "výplně" - triak a tyristor. V prvním se přepíná mezi vinutími v automatickém režimu pomocí malého mechanismu - triaku. Účinnost zařízení je vysoká, pracuje rychle. Významným plusem pro domácí použití je tichý provoz. Druhý typ není tak účinný, obvykle se používá ke stabilizaci domácích sítí bez velkého napětí. Nejviditelnější nevýhodou jsou náklady.
Elektromechanické
Jiná jména - servomotor, servopohon. Princip činnosti - pomocí elektrického pohonu se uhlíková elektroda pohybuje podél vinutí a vytváří nepřetržité napětí.Často koupil pro domácí potřeby a malé pokoje (domov, chata, kancelář). Plusy - cena, kompaktnost, plynulé přepínání. Nevýhody - šum, nízká rychlost přepínání.
Ferroresonant
V posledních letech se zřídka používal kvůli příchodu modernějších zařízení. Účinek ferroresonance nastává v systému interakce transformátoru a kondenzátoru. Velká zařízení, hlučná, nepracují s ostrými a významnými přetíženími. Výhody - dlouhá životnost, možnost použití v místnostech s vysokou vlhkostí.
Střídač
Zařízení tohoto typu jsou výkonná a drahá. Používá se v každodenním životě a ve velkých průmyslových prostorách. Hlavním rozdílem je krystalový oscilátor a ovladač, které převádějí napětí na vstupu na stejnosměrný proud a na výstupu na střídavý proud. Současná dvojitá formace vám umožní pracovat s různými úrovněmi proudu - od 115 do 300 voltů. Výhody - žádný hluk, malá velikost, rychlé přepínání a regulace, další doplňkové funkce (například ochrana domácích spotřebičů před nadměrným napětím).
Schémata liniových zařízení
Stabilizátor proudu na lm317 je zařízení pracující podle spínacího obvodu s lineárním napětím. Takové mikroobvody se používají pro sítě, kde není vyžadována vysoká účinnost a nadměrný výkon. Zejména na podporu provozu LED. Výhody:
- ochrana před náhlými přepětí, nadměrným množstvím elektřiny;
- obrácení polarity proudu na vstupním prvku;
- nedostatek dalších dílů a zařízení.
Nevýhody zahrnují nižší účinnost - napětí získané nad nezbytné je zpracováno na ohřev, takže je nutné další chlazení.
Pro stabilní provoz je nutný kladný rozdíl v proudech na vstupu a výstupu - lineární stabilizátory přestanou fungovat, když klesnou na 0,4 V (dokonce na 0,5 V). Obvod PSU na lm317 s nastavitelným proudem a napětím se proto nepoužívá pro velká zařízení a „těžké“ sítě.
Hlavní vlastnosti
Regulátor napětí na lm317 pracuje v určitém rozsahu napájení. Limity jsou minimálně 1,25 V, maximálně 37 V. Napájecí napětí na výstupu nepřekračuje 1,5 ampér, chyba při nestabilním připojení je až 0,1%.
Regulátor napětí na mikroobvodu lm317 má další vnitřní ochranné systémy: před zkratem, tepelným přepětím, nadměrným rozptylem „nadměrného“ napětí.
Tepelné omezení je zajištěno speciálními mikrosenzory, které zaručují ochranu zařízení před překročením rozptýlené energie - pokud k tomu dojde, zařízení se jednoduše vypne a nebude trpět.
Napájení a vstupní napětí
Aby regulátor proudu pracoval na obvodu lm317, nemělo by být napětí na vstupní části vyšší než 40 voltů. V tomto případě musí minimální proudový rozdíl na vstupech a výstupech přesáhnout 2 volty.
Aby regulátor napětí pracoval na lm317, obvod by neměl přijímat zátěž větší než 1,5A. Pokud nedochází k dalšímu chlazení, úroveň se sníží. Přibližný výkon se vypočítá vynásobením dvou ukazatelů - výkonu elektřiny na výstupu a rozdílu v potenciálech vstupu a výstupu.
Při okolních teplotách do 30 ° C je povoleno rozptylování výkonu až do 1,5 W (pokud nedochází k žádnému jímání tepla). Při normální úrovni rozptylu tepla je povolena disperze až 20 W.
Konstrukce zařízení
Napájecí obvod stabilizátoru na lm317 s nastavením proudu a napětí s minimálním uspořádáním má dva odpory, jejichž rozdíl v odporu reguluje výstupní napětí a kondenzátory. Průměrná hodnota proudu na nosných prvcích je 1,25 V. Odpor by neměl překročit 240 ohmů.
Tělo stabilizátoru na obvodu lm317 je vyrobeno z plastu. Možné možnosti: DO 220 a 220FP, SOT23 a D2PAK. Vnitřní ochranné systémy umožňují zařízení pracovat v případě odpojení nastavovacího vstupu.
Impulzní ovladače
Ovladače s pulzním systémem jsou stejné stabilizátory napětí. Střídavé napětí vám umožní upravit činnost zařízení. Pokud je hladina nižší než 2-3 ampéry, není nutné další odvod tepla.
Impulzní zařízení „přeruší“ příchozí proud, aby na výstupu dosáhla požadované úrovně napětí. Může pracovat s vysokými zátěžovými sítěmi. Nevýhody - potřebujete samostatný zdroj energie, náklady, externí "nadměrné" elektromagnetické pole. Je obtížné sestavit doma.
Schémata přepínání
Napájecí obvod lm317 s nastavitelným proudem a napětím umožňuje použití stabilizátoru v sítích s nestandardním napětím. Aby zařízení fungovalo, jsou nutné alespoň dva odpory. Nejdůležitějšími indikátory jsou napětí referenčního bodu, aktuální úroveň na výstupu.
Nejjednodušší stabilizované napájení
Stabilizátory napětí jsou nezbytné nejen k ochraně domácích a průmyslových zařízení. V laboratoři pomáhají zařízení zabránit nadměrným tokům energie a vyhořelým sítím. Proto se začátečníci a profesionální technici snaží používat alespoň jednoduché stabilizační bloky.
Hlavní výhody:
- jednoduchá montáž;
- spolehlivá práce;
- levné a dostupné díly.
Nevýhody zahrnují nízkou výstupní účinnost, použití velkých radiátorů, velkou velikost zařízení.
Standardní zařízení bude vyžadovat několik prvků:
- obvod lm317;
- tranzistor s plastovým pouzdrem;
- dioda;
- dva rezistory;
- dva kondenzátory;
- diodový most.
Minimální počet dílů a jednoduchý design vám umožní rychle sestavit regulátor napětí a použít ho pro malou síť.
Metriky položek nejsou kritické. Například odpory na R1 mohou mít hodnoty od 30 do 50 Ohmů, ale neinstalovat diodu.
Integrovaný stabilizátor napájení
Zařízení s integrovaným operačním systémem se používají v stabilizátorech napětí, zvukových systémech, zesilovačích, napájecích zdrojích a dalších. Všechny strukturální detaily jsou spojeny pomocí křemíkového krystalu, takže jejich sekvence tvoří stabilizátor. V elektrotechnice se používají dva typy:
- pomocí polovodiče;
- pomocí filmových prvků (hybridní).
Standardní obvod obsahuje několik typických částí: referenční zdroj, zesilovač, regulační prvek, ochranný mechanismus pro odpojení a zabránění zkratům.
Integrované obvody jsou zařízení s kompletním funkčním cyklem. Každý má vstupní, výstupní a pozemní cesty.
Taková schémata můžete použít pouze u určitých indikátorů napětí. Přípustné limity jsou od 5 do 24V, pro proud - méně než 1A.
Integrované obvody mají omezovač výstupního napětí. Je také nainstalována další ochrana před přehřátím.
Stabilizační obvod s nastavitelným napájením
Usměrňovací můstek v takových zařízeních umožňuje převádět střídavý proud na konstantní. Jeden z kondenzátorů filtruje energii s vlnovými charakteristikami, druhý dělá hladší přechod napětí. Tento typ umožňuje, aby stabilizátor pracoval na úrovni nízkých frekvencí stejnosměrného proudu.
Volba rezistoru se provádí podle hodnoty jmenovité hodnoty přijatelné pro stabilizátor. Chyba by měla být minimální. Nejlepší možností je přesný výpočet.
Oblast použití
Stabilizátory založené na čipu LM317 se používají ke stabilizaci hlavních indikátorů technických zařízení.Takové zařízení se snadno sestavuje a zařízení vyrobené z výroby je levné. Pro tuto třídu má vynikající provozní data a životnost, pokud nedochází k příliš silným přepětím.
Nevýhodou je omezení napětí - ne více než 3V. Stabilizátor založený na pouzdru TO 220 je nejdostupnějším modelem, který se používá v několika oblastech:
- domácí (domácí) sítě;
- laboratorní podmínky;
- LED osvětlení (LED).
Systémy stabilizace napětí založené na čipu LM317 jsou spolehlivá, jednoduchá a pohodlná zařízení. Náklady jsou malé, ale vlastnosti jsou kladné. Tyto stabilizátory se často používají pro LED diody v automobilech.
