Nhu cầu về hệ thống ổn định điện áp đã tăng đáng kể trong những năm gần đây. Quan tâm đặc biệt được thể hiện trong các thiết bị làm việc với các nguồn chiếu sáng nhân tạo và đặc biệt là với đèn LED. Bộ ổn định hiện tại trên lm317 là một thiết bị đơn giản, rẻ tiền nhưng đáng tin cậy mà bạn có thể mua hoặc tự lắp ráp. Trong trường hợp sau, bạn cần biết các quy tắc cơ bản của thiết bị, yêu cầu an toàn khi làm việc với điện và chuẩn bị một bộ các yếu tố tiêu chuẩn.
Tại sao ổn định dòng điện và điện áp là cần thiết
Số lượng thiết bị điện trong nhà không ngừng tăng lên. Trong những năm gần đây, số lượng thiết bị điện đã tăng lên nhiều lần. Do đó, nhu cầu về mức điện áp trong mạng điện đã tăng lên. Hơn nữa, hầu hết các tòa nhà (khu dân cư và công nghiệp) và nhà máy điện đã được xây dựng cách đây hơn 30-40 năm.
Một số thiết bị hiện đại được chế tạo với bộ ổn định tích hợp - các mạch nhỏ để ngăn sự cố do tăng điện. Nhưng hầu hết trong số chúng không chứa các thiết bị bổ sung và thậm chí một sự khác biệt nhỏ trong mạng có nguy cơ bị đốt cháy. Trong nhóm có nguy cơ cao, các thiết bị gia dụng lớn (không phải kỹ thuật số). Đặc biệt, nồi hơi và máy giặt.
Để tránh thiệt hại và đảm bảo điện áp ổn định trong mạng, hãy cài đặt bộ ổn định. Trong mỗi nhà, điều này là tùy chọn. Nếu tòa nhà có nguồn cung cấp liên tục mà không có thay đổi nghiêm trọng (trong phạm vi 220 volt với sai số tối đa 10%), không có điểm nào trong các thiết bị bổ sung. Nhưng khi các bước nhảy không đổi, việc lắp đặt bộ ổn định sẽ tiết kiệm công nghệ và cung cấp điện.
Các loại thiết bị ổn định
Trước khi mua thiết bị, bạn nên tự làm quen với các loại và tính năng chính. Mỗi cái đều có ưu điểm và nhược điểm, được thiết kế cho các cấp điện áp khác nhau và số lượng thiết bị. Các nguyên tắc làm việc khác nhau.
Rơle
Các lựa chọn tốt nhất cho nhà ở tư nhân và nông thôn, căn hộ. Một số cuộn dây từ được cài đặt trên máy biến áp. Tại thời điểm sụt áp, một chuyển đổi xảy ra giữa chúng, cho phép bạn lưu dòng điện áp ở chế độ trước đó. Những nhược điểm bao gồm:
- thay đổi dòng năng lượng theo chế độ từng bước (đột ngột, không liên tục);
- độ cong của dòng điện áp hình sin;
- năng lượng thấp tại thời điểm giật.
Chi phí của các thiết bị như vậy thấp hơn nhiều so với các mô hình ổn định khác. Đánh giá của chủ sở hữu là tốt, thiết bị là đủ cho các mạng gia đình.
Điện tử
Có hai loại chất ổn định của "làm đầy" điện tử - triac và thyristor. Đầu tiên, việc chuyển đổi giữa các cuộn dây ở chế độ tự động được thực hiện bằng một cơ chế nhỏ - triac. Hiệu quả của thiết bị cao, nó hoạt động nhanh chóng. Một điểm cộng đáng kể cho sử dụng trong nước là hoạt động yên tĩnh. Loại thứ hai không hiệu quả lắm, nó thường được sử dụng để ổn định mạng gia đình mà không cần nhiều điện áp. Hạn chế đáng chú ý nhất là chi phí.
Cơ điện
Tên khác - động cơ servo, ổ đĩa servo. Nguyên lý hoạt động - với sự trợ giúp của một ổ điện, một điện cực carbon di chuyển dọc theo cuộn dây, tạo ra điện áp không bị gián đoạn.Thường mua cho nhu cầu trong nước và phòng nhỏ (nhà, nhà tranh, văn phòng). Điểm cộng - giá cả, nhỏ gọn, chuyển đổi trơn tru. Nhược điểm - tiếng ồn, tốc độ chuyển mạch thấp.
Ferroresonant
Trong những năm gần đây, hiếm khi được sử dụng do sự ra đời của các thiết bị hiện đại hơn. Ảnh hưởng của ferroresonance xảy ra trong hệ thống tương tác của máy biến áp và tụ điện. Các thiết bị có kích thước lớn, ồn ào, không hoạt động với tình trạng quá tải sắc nét và đáng kể. Ưu điểm - tuổi thọ cao, khả năng sử dụng trong phòng có độ ẩm cao.
Biến tần
Các thiết bị loại này rất mạnh mẽ và đắt tiền. Được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày và cơ sở công nghiệp lớn. Sự khác biệt chính là bộ tạo dao động tinh thể và bộ điều khiển, chuyển đổi điện áp ở đầu vào thành dòng điện trực tiếp và ở đầu ra thành xen kẽ. Đồng thời hình thành đôi cho phép bạn làm việc với các mức dòng điện khác nhau - từ 115 đến 300 volt. Ưu điểm - không có tiếng ồn, kích thước nhỏ, chuyển đổi và điều tiết nhanh, các tính năng bổ sung khác (ví dụ: bảo vệ các thiết bị gia dụng khỏi điện áp quá cao).
Sơ đồ thiết bị dòng
Bộ ổn định hiện tại trên lm317 là một thiết bị hoạt động theo mạch chuyển đổi điện áp tuyến tính. Các vi mạch như vậy được sử dụng cho các mạng không yêu cầu hiệu quả cao và công suất quá mức. Đặc biệt, để hỗ trợ hoạt động của đèn LED. Những lợi ích:
- bảo vệ chống lại sự đột biến, mức độ điện quá mức;
- đảo cực của dòng điện ở phần tử đầu vào;
- thiếu các bộ phận và thiết bị bổ sung.
Những nhược điểm bao gồm hiệu suất thấp hơn - điện áp thu được vượt quá mức cần thiết được xử lý vào sưởi ấm, vì vậy cần làm mát thêm.
Để hoạt động ổn định, cần có sự khác biệt dương trong dòng điện ở đầu vào và đầu ra - bộ ổn định tuyến tính sẽ ngừng hoạt động khi chúng rơi ở mức 0,4V (thậm chí ở mức 0,5V). Do đó, mạch PSU trên lm317 với dòng điện và điện áp có thể điều chỉnh không được sử dụng cho các thiết bị lớn và mạng "nặng".
Các đặc điểm chính
Bộ điều chỉnh điện áp trên lm317 hoạt động trong một phạm vi cung cấp điện nhất định. Các giới hạn tối thiểu là 1,25V, tối đa là 37V. Ở đầu ra, công suất điện áp không vượt quá 1,5 Ampe, sai số với kết nối không ổn định lên tới 0,1%.
Bộ điều chỉnh điện áp trên vi mạch lm317 có thêm các hệ thống bảo vệ bên trong: từ các sự cố ngắn mạch, từ quá điện áp nhiệt, từ sự tiêu tán quá mức của điện áp "dư thừa".
Giới hạn nhiệt được đảm bảo bởi các kính hiển vi đặc biệt đảm bảo bảo vệ thiết bị chống lại sự tiêu hao năng lượng dư thừa - nếu điều này xảy ra, thiết bị sẽ chỉ tắt và không bị ảnh hưởng.
Nguồn và điện áp đầu vào
Để bộ điều chỉnh dòng điện hoạt động trên mạch lm317, điện áp ở phần đầu vào không được cao hơn 40 volt. Trong trường hợp này, chênh lệch dòng tối thiểu ở đầu vào và đầu ra phải vượt quá 2 Volts.
Để bộ điều chỉnh điện áp hoạt động trên lm317, mạch không được nhận tải quá 1,5A. Nếu không có làm mát bổ sung, mức độ sẽ giảm. Công suất gần đúng được tính bằng cách nhân hai chỉ số - công suất của điện ở đầu ra và chênh lệch tiềm năng của đầu vào và đầu ra.
Ở nhiệt độ môi trường xung quanh lên tới 30 ° C tản điện, cho phép lên tới 1,5 W (nếu không có tản nhiệt). Ở mức độ tản nhiệt bình thường, cho phép phân tán tới 20W.
Thiết kế thiết bị
Mạch cấp nguồn ổn định trên lm317 có điều chỉnh dòng điện và điện áp với sự sắp xếp tối thiểu có hai điện trở, sự khác biệt về điện trở trong đó điều chỉnh điện áp đầu ra và tụ điện. Giá trị hiện tại trung bình trên các phần tử hỗ trợ là 1,25 V. Điện trở không được vượt quá 240 Ohms.
Thân máy ổn định trên mạch lm317 được làm bằng nhựa. Các tùy chọn có thể: TO 220 và 220FP, SOT23 và D2PAK. Hệ thống bảo vệ bên trong cho phép thiết bị hoạt động trong trường hợp ngắt kết nối đầu vào điều chỉnh.
Trình điều khiển xung
Trình điều khiển với một hệ thống xung là cùng một bộ ổn áp. Điện áp xoay chiều cho phép bạn điều chỉnh hoạt động của thiết bị. Nếu mức dưới 2-3 Ampe, không cần loại bỏ nhiệt bổ sung.
Các thiết bị xung "cắt" dòng điện đến để có được mức điện áp mong muốn ở đầu ra. Nó có thể làm việc với các mạng tải cao. Nhược điểm - bạn cần một nguồn điện riêng, chi phí, trường điện từ "dư thừa" bên ngoài. Rất khó để lắp ráp tại nhà.
Đề án chuyển đổi
Mạch cấp nguồn trên lm317 với dòng điện và điện áp có thể điều chỉnh cho phép bạn sử dụng bộ ổn định trong các mạng có điện áp không chuẩn. Để thiết bị hoạt động, cần ít nhất hai điện trở. Các chỉ số quan trọng nhất là điện áp của điểm tham chiếu, mức hiện tại ở đầu ra.
Cung cấp năng lượng ổn định đơn giản nhất
Ổn áp không chỉ cần thiết để bảo vệ các thiết bị gia dụng và công nghiệp. Trong phòng thí nghiệm, các thiết bị giúp tránh dòng điện quá mức và mạng bị kiệt sức. Do đó, người mới bắt đầu và kỹ thuật viên chuyên nghiệp cố gắng sử dụng ít nhất các khối ổn định đơn giản.
Những ưu điểm chính:
- lắp ráp đơn giản;
- công việc đáng tin cậy;
- bộ phận rẻ tiền và giá cả phải chăng.
Những nhược điểm bao gồm hiệu quả đầu ra thấp, sử dụng bộ tản nhiệt lớn, kích thước lớn của thiết bị.
Một thiết bị tiêu chuẩn sẽ yêu cầu một số yếu tố:
- mạch lm317;
- bóng bán dẫn với vỏ nhựa;
- Diode;
- hai điện trở;
- hai tụ điện;
- cầu diode.
Số lượng tối thiểu của các bộ phận và thiết kế đơn giản sẽ cho phép bạn nhanh chóng lắp ráp một bộ điều chỉnh điện áp và sử dụng nó cho một mạng nhỏ.
Mục số liệu không quan trọng. Ví dụ, các điện trở trên R1 có thể có các giá trị từ 30 đến 50 Ohms, nhưng không cài đặt một diode.
Cung cấp năng lượng ổn định tích hợp
Các thiết bị có hệ thống hoạt động tích hợp được sử dụng trong các bộ ổn áp, hệ thống âm thanh, bộ khuếch đại, nguồn điện và các thiết bị khác. Tất cả các chi tiết cấu trúc được kết nối bằng một tinh thể silicon để trình tự của chúng tạo thành một chất ổn định. Trong kỹ thuật điện, hai loại được sử dụng:
- sử dụng chất bán dẫn;
- sử dụng các yếu tố phim (lai).
Mạch tiêu chuẩn bao gồm một số bộ phận điển hình: nguồn tham chiếu, bộ khuếch đại, bộ phận điều chỉnh, cơ chế bảo vệ để ngắt kết nối và ngăn ngừa ngắn mạch.
Mạch tích hợp là các thiết bị có chu trình chức năng hoàn chỉnh. Mỗi có lối vào, lối ra và mặt đất.
Bạn chỉ có thể sử dụng các sơ đồ như vậy với các chỉ số điện áp nhất định. Giới hạn cho phép là từ 5 đến 24V, đối với hiện tại - nhỏ hơn 1A.
Mạch tích hợp có một bộ giới hạn điện áp đầu ra. Bảo vệ quá nhiệt bổ sung cũng được cài đặt.
Mạch ổn định với nguồn cung cấp điều chỉnh
Cầu chỉnh lưu trong các thiết bị như vậy cho phép bạn chuyển đổi một dòng điện xoay chiều thành một dòng không đổi. Một trong các tụ lọc năng lượng với các đặc tính gợn, cái còn lại làm cho quá trình chuyển đổi điện áp mượt mà hơn. Loại này làm cho bộ ổn định có thể hoạt động ở mức tần số thấp của dòng điện trực tiếp.
Việc lựa chọn điện trở được thực hiện theo giá trị định mức chấp nhận được cho bộ ổn định. Các lỗi nên được tối thiểu. Tùy chọn tốt nhất là một tính toán chính xác.
Khu vực ứng dụng
Các bộ ổn định dựa trên chip LM317 được sử dụng để ổn định các chỉ số chính của các thiết bị kỹ thuật.Một thiết bị như vậy rất dễ dàng để tự lắp ráp, và một thiết bị sản xuất tại nhà máy là không tốn kém. Đối với lớp này, nó có dữ liệu vận hành tuyệt vời và một cuộc sống hữu ích nếu không có sự gia tăng sức mạnh quá mức.
Nhược điểm là giới hạn điện áp - không quá 3V. Bộ ổn định dựa trên vỏ TO 220 là model giá cả phải chăng nhất được sử dụng trong một số lĩnh vực:
- mạng gia đình (nhà);
- điều kiện phòng thí nghiệm;
- Đèn LED (LED).
Hệ thống ổn định điện áp dựa trên chip LM317 là thiết bị đáng tin cậy, đơn giản và thuận tiện. Chi phí nhỏ, nhưng các đặc tính là tích cực. Chất ổn định như vậy thường được sử dụng cho đèn LED trong xe hơi.
