Stabilizatory napięcia zapobiegają uszkodzeniom sprzętu i urządzeń gospodarstwa domowego na skutek wahań obciążenia. Urządzenie jest kompatybilne z sieciami jednofazowymi i trójfazowymi, odpowiednimi do mieszkań i domów prywatnych. Obwód stabilizatora napięcia może być potrzebny podczas samodzielnego podłączania urządzenia lub instalowania zasilacza.
Zasada działania stabilizatorów
Zasada działania zależy od rodzaju sprzętu. Aby podkreślić ogólne punkty, zaleca się rozważenie projektu. Urządzenie składa się z następujących elementów:
- System sterowania. Pozwala na śledzenie napięcia wyjściowego, doprowadzając go do stabilnego wskaźnika 220 V. Sprzęt działa z błędem 10-15%.
- Automatyczny transformator Dostępne w modyfikacjach przekaźnika, triaka i serwa. Zwiększa lub zmniejsza napięcie znamionowe.
- Falownik. Mechanizm generatora, transformatora i tranzystorów jest wyposażony w modele falowników. Elementy przez uzwojenie pierwotne mogą przepuszczać lub wyłączać prąd, tworząc napięcie na wyjściu.
- Blok ochronny, wtórne źródło zasilania. Dostępne dla modeli 220 woltów.
Funkcja obejścia lub tranzytu pozwala stabilizatorom dostarczać napięcie na wyjście, dopóki limit nie zostanie zniesiony.
Zasada działania modeli przekaźnikowych
Przekaźnik reguluje napięcie poprzez zamknięcie styków przekaźnika. Parametry są kontrolowane za pomocą mikroukładu, którego elementy porównują napięcie sieciowe z napięciem odniesienia. Jeśli wskaźniki nie pasują, mikroukłady regulatora napięcia odbierają sygnały, aby obniżyć lub zwiększyć uzwojenie.
Dzięki niskim kosztom i zwartości sprzęt przekaźnikowy powoli reaguje na gwałtowne wzrosty napięcia, może się na krótko wyłączyć i nie jest odporny na przeciążenie.
Dokładność urządzeń wynosi 5-10%.
Jak działają serwonapędy
Głównymi elementami serwonapędu są serwomotor i automatyczny transformator. Jeśli napięcie odbiega od normy, wysyłany jest sygnał, aby przełączyć transformator ze sterownika na silnik. Porównanie wskaźników napięcia odniesienia i napięcia wejściowego jest przeprowadzane przez centralę.
Stabilizatory serwo mogą regulować obciążenie sieci trójfazowej i jednofazowej. Wyróżniają się trwałością, niezawodnością, dobrym funkcjonowaniem podczas przeciążenia.
Dokładność instrumentów wynosi 1%.
Zasada działania urządzeń inwerterowych
Stabilizator falownika reguluje napięcie zgodnie z systemem podwójnej konwersji:
- Prąd przemienny na wejściu jest wyrównany, przepuszczony przez filtr tętnienia kondensatora.
- Prostowany prąd jest dostarczany do falownika, przetwarzany na prąd przemienny i dostarczany do obciążenia.
Napięcie wyjściowe pozostaje stabilne.
Urządzenia z falownikami różnią się szybkością reakcji, wydajnością od 90%, nieprzerwaną i cichą pracą w zakresie 115-300 woltów.
Zakres kontrolny aparatu zmniejsza się, gdy wzrasta obciążenie.
Funkcje obliczania cech
Aby zainstalować aparat parametryczny, musisz obliczyć moc, napięcie wejściowe, prąd podstawowy tranzystorów. Na przykład maksymalne napięcie wyjściowe wynosi 14 V, minimalne napięcie wyjściowe wynosi 1,5 V, a maksymalny prąd wynosi 1 A. Znając parametry, obliczenia są wykonywane:
- Napięcie wejściowe. Zastosowana formuła Uin = Uout + 3. Liczba ta jest współczynnikiem spadku napięcia na odcinku przejścia od kolektora do emitera.
- Maksymalna moc rozpraszana przez tranzystor. Aby wybrać na korzyść większej wartości, potrzebne jest odwołanie. Stosowane są następujące formuły:Pmax = 1,3 (Uin-Uout) Imax = 1,3 (17-14) = 3,9 W; Pmax = 1,3 (Uin-Uout1) Imax = 1,3 (17-1,5) = 20,15 W.
- Podstawa tranzystora prądu. Obliczenia są wykonywane zgodnie ze wzorem: Ib max = Imax / h21E min. Ostatni wskaźnik to 25, a zatem 1/25 = 0,04 A.
- Parametry tyrystora balastowego. Wzór ma zastosowanie Rb = (Uin-Ust) / (Ibmax + Ist min) = (17-14) / (0,00133 + 0,005) = 474 Ohm. I min - prąd stabilizacyjny; Ust - stabilizacja napięcia, która wytwarza diodę Zenera.
Podano liczby i obliczenia dla rezystorów o rezystancji 1 om.
Schemat stabilizatora kompensacji
Schematy kompensacyjne wyjaśniają informacje zwrotne. Same urządzenia mają dokładne napięcie wyjściowe bez odniesienia do prądu obciążenia.
Obwód sekwencyjny
Poprzez oznaczenie z katalogu można zidentyfikować:
- jednostka regulacyjna - P;
- źródło odniesienia napięcia znamionowego - oraz;
- porównywane wskaźniki - ES;
- wzmacniacz stałoprądowy - W.
Aby obliczyć napięcie wyjściowe, musisz znać funkcje urządzenia. Jeden tranzystor będzie regulował, a drugi ustabilizuje się. Dioda Zenera jest źródłem odniesienia. Różnica mocy - napięcie w obszarze między emiterem a bazą.
Gdy prąd kolektora zostanie przyłożony do rezystora, napięcie spada, ma on przeciwną biegunowość dla zespołu emitera. W rezultacie spadają prądy kolektora i emitera. Aby płynnie przeprowadzić regulację, w linii stabilizatora zastosowano dzielnik. Regulacja krokowa odbywa się poprzez stabilizację napięcia diody Zenera.
Obwód równoległy
Jeżeli napięcie odbiega od wartości nominalnej, pojawia się impuls niedopasowania. Jest to różnica między wskaźnikami wyjścia i wskaźnikami wsparcia. Ponieważ jednostka regulacji jest równoległa do obciążenia, wzmacnia sygnał. Nastąpiła zmiana prądu na elemencie-regulatorze, spadek napięcia rezystora i zachowanie stałej wartości na wyjściu.
Parametryczny obwód stabilizatora
Schemat wyjaśniający proces stabilizacji napięcia odniesienia będzie podstawowy dla modeli parametrycznych. Dzielnikiem napięcia urządzenia jest opornik balastowy i dioda Zenera o równoległej rezystancji obciążenia. Jeśli napięcie nominalne i obciążenie prądowe wahają się, napięcie stabilizuje się.
Jeśli wskaźnik ten wzrośnie na wejściu, prąd przepływający przez diodę Zenera i rezystor wzrośnie. Dzięki wskaźnikom prądu i napięcia znamionowa dioda Zenera jest prawie niezmieniona, podobnie jak napięcie rezystancji obciążenia. Wszystkie drgania dotyczą wyłącznie rezystora.
Specyficzność impulsu
Aparat pulsacyjny charakteryzuje się wysoką wydajnością nawet w szerokim zakresie napięć. Schemat urządzenia obejmuje klucz, urządzenie do przechowywania energii i obwód sterujący. Element sterujący jest podłączony w trybie impulsowym. Zasada działania urządzenia:
- Dodatnie napięcie sprzężenia zwrotnego jest dostarczane z drugiego kolektora przez drugi kondensator do podstawy.
- Kolektor nr 2 otwiera się po nasyceniu prądu rezystorem nr 2.
- Przy przejściu z kolektora do emitera nasycenie jest mniejsze i pozostaje otwarte.
- Wzmacniacz jest podłączony do kolektora nr 3 poprzez diodę Zenera nr 2.
- Baza jest podłączona do rozdzielacza.
- Pierwsza dioda Zenera steruje otwieraniem / zamykaniem drugiego kolektora za pomocą sygnału z trzeciego.
Gdy druga dioda Zenera jest otwarta, energia gromadzi się w cewce indukcyjnej, wprowadzając pole zamykające do obciążenia.
Stabilizatory wiórów
Dzielnik liniowy charakteryzuje się podawaniem niestabilnego napięcia na wejście i usunięciem stabilnego dzielnika z ramienia. Wyrównanie odbywa się za pomocą ramienia dzielącego, które utrzymuje stały opór. Urządzenia charakteryzują się prostotą konstrukcji, brakiem zakłóceń w działaniu. Chipy są połączone szeregowo lub równolegle.
Stabilizatory szeregowe
Urządzenia szeregowe charakteryzują się wprowadzeniem elementu regulacyjnego równolegle do obciążenia. Istnieją dwie modyfikacje:
- Z tranzystorem bipolarnym. Nie ma obwodu z automatyczną regulacją; stabilność napięcia zależy od bieżącej wartości i wskaźników temperatury. Jako wzmacniacz prądu zastosowano popychacz emitera lub tranzystor typu kompozytowego.
- Z automatyczną regulacją pętli. Urządzenie kompensacyjne działa na zasadzie wyrównania wartości wyjściowych i referencyjnych. Część napięcia wyjściowego jest usuwana z dzielnika rezystancyjnego, a następnie porównywana za pomocą diody Zenera. Pętla kontrolna jest pętlą sprzężenia zwrotnego z przesunięciem fazowym o 180 stopni. Prąd jest stabilizowany przez rezystor lub źródło zasilania.
Najpopularniejsze stabilizatory serii są integralne.
Specyfika równoległego stabilizatora
Urządzenie równoległe charakteryzuje się włączeniem elementu regulacyjnego równolegle do przyłożonego obciążenia. Dioda Zenera jest stosowana jako półprzewodnikowa lub gazowa. Obwód jest pożądany do regulacji złożonych urządzeń.
Zmniejszenie niestabilnego wskaźnika napięcia wejściowego odbywa się za pomocą rezystora. Dozwolone jest stosowanie maszyny bipolarnej o wysokiej rezystancji różnicowej w oddzielnym obszarze.
Funkcje urządzeń z trzema wnioskami
Stabilizatory napięcia prądu przemiennego są małe, są dostępne w plastikowej lub metalowej obudowie. Są wyposażone w kanały wejściowe, uziemiające i wyjściowe. Kondensatory urządzenia są uszczelnione po obu stronach, aby zmniejszyć tętnienia.
Napięcie wyjściowe wynosi około 5 V, wejście wynosi około 10 V, moc rozpraszania wynosi 15 watów.
Trzy pinowe modyfikacje umożliwiają uzyskanie niestandardowego napięcia, niezbędnego do zasilania modeli płyt chlebowych, akumulatorów o niskiej mocy, podczas naprawy lub modernizacji sprzętu.
Algorytm samoorganizacji urządzenia
Do samodzielnej produkcji zaleca się stosowanie obwodu triaka - skutecznego urządzenia. Wyrównuje prąd nominalny dostarczany przy napięciu od 130 do 270 V. Urządzenie można wykonać na podstawie płytki drukowanej wykonanej z powlekanej folią PCB. Montaż urządzenia wygląda następująco:
- Przygotowanie obwodu magnetycznego i kilku kabli.
- Tworzenie uzwojenia z drutu o średnicy 0,064 mm - potrzebujesz 8669 zwojów.
- Pozostałe przewody o średnicy 0,185 mm są potrzebne dla pozostałych uzwojeń. Liczba zwojów każdego z nich to 522.
- Podłączenie szeregowe transformatora 12 woltów
- Organizacja 7 oddziałów. Pierwsze 3 są wykonane z drutu o średnicy 3 mm, pozostałe wykonane są z opon o przekroju 18 mm2. Domowe urządzenie się nie nagrzewa.
- Instalowanie układu kontrolera na platynowym radiatorze.
- Instalacja triaków i diod LED.
Do urządzenia potrzebna będzie trwała obudowa przymocowana do sztywnej ramy. Najłatwiejszą opcją są płyty polimerowe lub aluminiowe.
Schemat połączeń stabilizatora
Wejście do stabilizatora w prywatnym domu odbywa się za pomocą trzyżyłowego kabla VVGng, trzypozycyjnego przełącznika i przewodu PUGB. Instalacja odbywa się na liczniku, w oddzielnym lub rozdzielni panelu:
- Otwórz styki, podnosząc przednią pokrywę.
- Poprowadź kabel do wyjścia i wejścia.Dokręcić fazę wejściową na zacisku Lin, przewód neutralny (niebieski) na zacisku Nin i uziemić na zacisku śrubowym o odpowiednim oznaczeniu.
- Jeśli nie ma uziemienia, wkręć ten rdzeń pod śrubę na korpusie urządzenia.
- Przywróć stabilizowane napięcie do wspólnego ekranu. Faza jest doprowadzana do wyjścia Lout, od zera do Nout, uziemienie do wejścia na wejściu.
- Przetestuj obwód w trybie bez obciążenia.
Do testu wszystkie maszyny są wyłączone, z wyjątkiem wejścia i kierowane do stabilizatora.
Stabilizator połączony między siecią a obciążeniem nadaje się do domu prywatnego lub wiejskiego, mieszkania, produkcji. Urządzenie chroni sprzęt przed awarią, eliminuje wpływ przeciążenia i zwarć na linię energetyczną.
