Что такое стабилизатор напряжения и как он работает. Какие бывают типы стабилизаторов. Как выбрать стабилизатор напряжения для дома. Каковы основные характеристики стабилизаторов. Зачем нужен стабилизатор напряжения в быту.
Что такое стабилизатор напряжения и зачем он нужен
Стабилизатор напряжения — это электронное устройство, которое поддерживает постоянное выходное напряжение при колебаниях входного напряжения в электросети. Основная задача стабилизатора — защитить электроприборы от перепадов напряжения и обеспечить их стабильную работу.
Зачем нужен стабилизатор напряжения в быту:
- Защищает технику от скачков напряжения и продлевает срок ее службы
- Обеспечивает корректную работу чувствительной электроники
- Предотвращает поломки бытовых приборов из-за перепадов в сети
- Позволяет использовать технику при нестабильном напряжении
- Повышает пожарную безопасность в доме
Особенно актуально использование стабилизатора в частных домах, где часто бывают проблемы с качеством электроснабжения. Но и в городских квартирах стабилизатор напряжения будет полезен для защиты дорогостоящей техники.
Принцип работы стабилизатора напряжения
Основной принцип работы стабилизатора заключается в поддержании постоянного выходного напряжения 220В при колебаниях входного напряжения. Это достигается за счет нескольких механизмов:
- Измерение входного напряжения специальными датчиками
- Сравнение измеренного напряжения с эталонным значением
- Включение схем компенсации при отклонении от нормы
- Регулировка выходного напряжения до нужного уровня
В зависимости от типа стабилизатора используются разные способы регулировки — переключение обмоток трансформатора, изменение угла открытия тиристоров и др. Но результат один — на выходе поддерживается напряжение 220В вне зависимости от скачков на входе.
Основные типы стабилизаторов напряжения
Существует несколько основных типов стабилизаторов напряжения:
Электромеханические стабилизаторы
Принцип работы основан на перемещении щетки по обмотке автотрансформатора с помощью сервопривода. Отличаются высокой точностью стабилизации, но имеют движущиеся части, что снижает надежность.
Электронные (релейные) стабилизаторы
Используют переключение отводов трансформатора с помощью электронных ключей. Быстродействующие, но имеют ступенчатую регулировку. Самый распространенный тип для бытового применения.
Тиристорные стабилизаторы
Регулировка осуществляется за счет изменения угла открытия тиристоров. Обеспечивают плавную стабилизацию, но создают помехи в сети.
Феррорезонансные стабилизаторы
Работают на принципе феррорезонанса в электромагнитных цепях. Отличаются высокой надежностью, но имеют большие габариты и вес.
Как выбрать стабилизатор напряжения для дома
При выборе стабилизатора напряжения для дома нужно учитывать несколько важных параметров:
Мощность стабилизатора
Мощность должна быть на 20-30% больше суммарной мощности подключаемых приборов. Для расчета нужно сложить мощности всех устройств, которые будут питаться через стабилизатор.
Диапазон входных напряжений
Чем шире диапазон стабилизации, тем лучше устройство справится с сильными колебаниями в сети. Оптимальный диапазон 140-260В.
Точность стабилизации
Показывает, насколько точно поддерживается выходное напряжение. Для дома достаточно точности ±5-7%.
Быстродействие
Время реакции на изменение входного напряжения. Лучше выбирать модели с быстродействием менее 20 мс.
Тип стабилизатора
Для дома оптимальны электронные релейные стабилизаторы как наиболее надежные и недорогие.
Преимущества и недостатки разных типов стабилизаторов
Рассмотрим плюсы и минусы основных типов стабилизаторов напряжения:
Электромеханические стабилизаторы
Преимущества:
- Высокая точность стабилизации
- Плавная регулировка без ступеней
- Не искажают форму сигнала
Недостатки:
- Низкое быстродействие
- Наличие движущихся частей снижает надежность
- Высокая стоимость
Электронные релейные стабилизаторы
Преимущества:
- Высокое быстродействие
- Надежность за счет отсутствия механики
- Доступная цена
Недостатки:
- Ступенчатая регулировка напряжения
- Возможны помехи при переключении
Тиристорные стабилизаторы
Преимущества:
- Плавная бесступенчатая регулировка
- Высокая точность стабилизации
- Бесшумность работы
Недостатки:
- Искажение формы выходного сигнала
- Создание помех в сети
- Высокая стоимость
Установка стабилизатора напряжения в доме
Установку стабилизатора напряжения в доме лучше доверить специалисту-электрику. Но при желании можно выполнить монтаж самостоятельно, соблюдая следующие рекомендации:
- Выберите подходящее место для установки — сухое, проветриваемое, вдали от источников тепла
- Обесточьте электрощит перед началом работ
- Подключите входные клеммы стабилизатора к сети
- Соедините выходные клеммы с нагрузкой
- Заземлите корпус стабилизатора
- Проверьте надежность всех соединений
- Включите питание и проконтролируйте работу устройства
При подключении стабилизатора важно правильно рассчитать сечение проводов и номиналы автоматов защиты. Для мощных устройств может потребоваться отдельная линия от электрощита.
Эксплуатация и обслуживание стабилизаторов напряжения
Для обеспечения долгой и безотказной работы стабилизатора напряжения необходимо соблюдать следующие правила эксплуатации:
- Устанавливать стабилизатор в сухом вентилируемом месте
- Не превышать максимальную мощность нагрузки
- Регулярно очищать от пыли
- Не закрывать вентиляционные отверстия
- Избегать механических повреждений корпуса
- Отключать при длительном неиспользовании
Большинство современных стабилизаторов не требуют специального обслуживания. Достаточно периодически проверять надежность электрических соединений и отсутствие перегрева корпуса при работе.
Заключение
Стабилизатор напряжения — важный элемент системы электроснабжения современного дома. Он защищает технику от перепадов напряжения, продлевает срок ее службы и повышает безопасность. При правильном выборе и установке стабилизатор будет надежно работать многие годы, обеспечивая качественное электропитание для всех бытовых приборов.
Стабилизатор напряжения | это… Что такое Стабилизатор напряжения?
У этого термина существуют и другие значения, см. Стабилизатор.
Стабилизатор напряжения — преобразователь электрической энергии, позволяющий получить на выходе напряжение, находящееся в заданных пределах при значительно больших колебаниях входного напряжения и сопротивления нагрузки.
По типу выходного напряжения стабилизаторы делятся на стабилизаторы постоянного тока и переменного тока. Как правило, тип питания (постоянный либо переменный ток) такой же, как и выходное напряжение, хотя возможны исключения.
Содержание
|
1 Феррорезонансные стабилизаторыСтабилизаторы постоянного тока
Микросхема линейного стабилизатора КР1170ЕН8
Линейный стабилизатор
Линейный стабилизатор представляет собой делитель напряжения, на вход которого подаётся входное (нестабильное) напряжение, а выходное (стабилизированное) напряжение снимается с нижнего плеча делителя. Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах. При большом отношении величин входного/выходного напряжений линейный стабилизатор имеет низкий КПД, так как большая часть мощности Pрасс = (Uin — Uout) * It рассеивается в виде тепла на регулирующем элементе.
В зависимости от расположения элемента с изменяемым сопротивлением линейные стабилизаторы делятся на два типа:
- Последовательный: регулирующий элемент включен последовательно с нагрузкой.
- Параллельный: регулирующий элемент включен параллельно нагрузке.
В зависимости от способа стабилизации:
- Параметрический: в таком стабилизаторе используется участок ВАХ прибора, имеющий большую крутизну.
- Компенсационный: имеет обратную связь. В нём напряжение на выходе стабилизатора сравнивается с эталонным, из разницы между ними формируется управляющий сигнал для регулирующего элемента.
Параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне
Применяется для стабилизации напряжения в слаботочных схемах, так как для нормальной работы схемы ток через стабилитрон D1 должен в несколько раз (3-10) превышать ток в стабилизируемой нагрузке RL.
Часто такая схема линейного стабилизатора применяется как источник опорного напряжения в более сложных схемах стабилизаторов. Для снижения нестабильности выходного напряжения, вызванной изменениями входного напряжения, вместо резистора RV применяется источник тока. Однако эта мера не уменьшает нестабильность выходного напряжения, вызванную изменением сопротивления нагрузки.
Последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе
Uout = Uz — Ube.
По сути, это рассмотренный выше параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне, подключённый ко входу эмиттерного повторителя. В нём нет цепей обратной связи, обеспечивающих компенсацию изменений выходного напряжения.
Его выходное напряжение меньше напряжения стабилизации стабилитрона на величину Ube, которая практически не зависит от величины тока, протекающего через p-n переход, и для приборов на основе кремния приблизительно составляет 0,6В. Зависимость Ube от величины тока и температуры ухудшает стабильность выходного напряжения, по сравнению с параллельным параметрическим стабилизатором на стабилитроне.
Эмиттерный повторитель (усилитель тока) позволяет увеличить максимальный выходной ток стабилизатора, по сравнению с параллельным параметрическим стабилизатором на стабилитроне, в β раз (где β — коэффициент усиления по току данного экземпляра транзистора). Если этого недостаточно, применяется составной транзистор.
При отсутствии сопротивления нагрузки (или при токах нагрузки микроамперного диапазона), выходное напряжение такого стабилизатора (напряжение холостого хода) возрастает на 0,6В за счёт того, что Ube в области микротоков становится близким к нулю. Для преодоления этой особенности, к выходу стабилизатора подключают балластный нагрузочный резистор, обеспечивающий ток нагрузки в несколько мА.
Последовательный компенсационный стабилизатор с применением операционного усилителя
Часть выходного напряжения Uout, снимаемая с потенциометра R2, сравнивается с опорным напряжением Uz на стабилитроне D1. Разность напряжений усиливается операционным усилителем U1 и подаётся на базу регулирующего транзистора, включенного по схеме эмиттерного повторителя[1].
Для устойчивой работы схемы петлевой сдвиг фазы должен быть близок к 180°+n*360°. Так как часть выходного напряжения Uout подаётся на инвертирующий вход операционного усилителя U1, то операционный усилитель U1 сдвигает фазу на 180°, регулирующий транзистор включен по схеме эмиттерного повторителя, который фазу не сдвигает. Петлевой сдвиг фазы равен 180°, условие устойчивости по фазе соблюдается.
Опорное напряжение Uz практически не зависит от величины тока, протекающего через стабилитрон, и равно напряжению стабилизации стабилитрона. Для повышения его стабильности при изменениях Uin, вместо резистора R
В данном стабилизаторе, операционный усилитель фактически включён по схеме неинвертирующего усилителя (с эмиттерным повторителем, для увеличения выходного тока). Соотношение резисторов в цепи обратной связи задают его коэффициент усиления, который определяет, во сколько раз выходное напряжение будет выше входного (т.е. опорного, поданного на неинвертирующий вход ОУ).
Поскольку коэффициент усиления неинвертирующего усилителя всегда больше единицы, величина опорного напряжения (напряжение стабилизации стабилитрона) должна быть выбрана меньше требуемого минимального выходного напряжения.
Нестабильность выходного напряжения такого стабилизатора практически полностью определяется нестабильностью опорного напряжения, за счёт большого коэффициента петлевого усиления современных ОУ (Gopenloop = 105 ÷ 106).
Для исключения влияния нестабильности входного напряжения на режим работы самого ОУ, он может запитываться стабилизированным напряжением (от дополнительных параметрических стабилизаторов на стабилитроне).
Импульсный стабилизатор
Основная статья: Импульсный стабилизатор напряжения
В импульсном стабилизаторе ток от нестабилизированного внешнего источника подаётся на накопитель (обычно конденсатор или дроссель) короткими импульсами; при этом запасается энергия, которая затем высвобождается в нагрузку в виде электрической энергии, но, в случае дросселя, уже с другим напряжением.
Стабилизация осуществляется за счёт управления длительностью импульсов и пауз между ними — широтно-импульсной модуляции. Импульсный стабилизатор, по сравнению с линейным, обладает значительно более высоким КПД. Недостатком импульсного стабилизатора является наличие импульсных помех в выходном напряжении.
В отличие от линейного стабилизатора, импульсный стабилизатор может преобразовывать входное напряжение произвольным образом (зависит от схемы стабилизатора):
- Понижающий стабилизатор: выходное стабилизированное напряжение всегда ниже входного и имеет ту же полярность.
- Повышающий стабилизатор: выходное стабилизированное напряжение всегда выше входного и имеет ту же полярность.
- Повышающе-понижающий стабилизатор: выходное напряжение стабилизировано, может быть как выше, так и ниже входного и имеет ту же полярность. Такой стабилизатор применяется в случаях, когда входное напряжение незначительно отличается от требуемого и может изменяться, принимая значение как выше, так и ниже необходимого.
- Инвертирующий стабилизатор: выходное стабилизированное напряжение имеет обратную полярность относительно входного, абсолютное значение выходного напряжения может быть любым.
Стабилизаторы переменного напряжения
Основная статья: Стабилизаторы переменного напряжения
Феррорезонансные стабилизаторы
Во времена СССР получили широкое распространение бытовые феррорезонансные стабилизаторы напряжения. Обычно через них подключали телевизоры. В телевизорах первых поколений применялись сетевые блоки питания с линейными стабилизаторами напряжения (а в некоторые цепи и вовсе питались нестабилизированным напряжением), которые не всегда справлялись с колебаниями напряжения сети, особенно в сельской местности, что требовало предварительной стабилизации напряжения. С появлением телевизоров 4УПИЦТ и УСЦТ, имевших импульсные блоки питания, необходимость в дополнительной стабилизации напряжения сети отпала.
Феррорезонансный стабилизатор состоит из двух дросселей: с ненасыщаемым сердечником (имеющим магнитный зазор) и насыщенным, а также конденсатора.
Особенность ВАХ насыщенного дросселя в том, что напряжение на нём мало изменяется при изменении тока через него. Подбором параметров дросселей и конденсаторов можно обеспечить стабилизацию напряжения при изменении входного напряжения в достаточно широких пределах, но незначительное отклонение частоты питающей сети очень сильно влияло на характеристики стабилизатора.
Современные стабилизаторы
В настоящее время основными типами стабилизаторов являются:
- электродинамические сервоприводные (механические)
- статические (электронные переключаемые)
- релейные
- компенсационные (электронные плавные)
Модели производятся как в однофазном (220/230 В), так и трёхфазном (380/400 В) исполнении, мощность их от нескольких сотен ватт до нескольких мегаватт. Трёхфазные модели выпускаются двух модификаций: с независимой регулировкой по каждой фазе или с регулировкой по среднефазному напряжению на входе стабилизатора.
Выпускаемые модели также различаются по допустимому диапазону изменения входного напряжения, который может быть, например, таким: ±15%, ±20%, ±25%, ±30%, -25%/+15%, -35%/+15% или -45%/+15%.
Чем шире диапазон (особенно в отрицательную сторону), тем больше габариты стабилизатора и выше его стоимость при той же выходной мощности.
Важной характеристикой стабилизатора напряжения является его быстродействие, то есть чем выше быстродействие, тем быстрее стабилизатор отреагирует на изменения входного напряжения. Быстродействие это промежуток времени (миллисекунды) за которое стабилизатор способен изменить напряжение на один вольт. У разного типа стабилизаторов разная скорость быстродействия, например у электродинамических быстродействие 12…18 мс/В, статические стабилизаторы обеспечат 2 мс/В, а вот у электронных, компенсационного типа этот параметр 0,75 мс/В.[источник не указан 943 дня]
Ещё одним важным параметром является точность стабилизации выходного напряжения. Согласно ГОСТ 13109-97 предельно допустимое отклонение напряжения питания ±10% от номинального. Точность современных стабилизаторов напряжения колеблется в диапазоне от 1% до 8%. Точности в 8% вполне хватает для обеспечения исправной работы абсолютного большинства бытовой и промышленной электротехники.
Более жесткие требования (1%) обычно предъявляются для питания сложного оборудования (медицинское, высокотехнологичное и подобное). Важным потребительским параметром является способность стабилизатора работать на заявленной мощности во всем диапазоне входного напряжения, но далеко не все стабилизаторы соответствуют этому параметру. Некоторые стабилизаторы выдерживают десятикратные перегрузки, при покупке такого стабилизатора запас по мощности не требуется.
См. также
- Микросхемы серии 78xx — серия распространённых линейных стабилизаторов
- Регулятор мощности
- Инверторы напряжения
Литература
- Вересов Г.П. Электропитание бытовой радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Радио и связь, 1983. — 128 с.
- В.В. Китаев и др Электропитание устройств связи. — М.: Связь, 1975. — 328 с. — 24 000 экз.
- Костиков В.Г. Парфенов Е.М. Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для ВУЗов. — 2. — М.: Горячая линия — Телеком, 2001. — 344 с. — 3000 экз. — ISBN 5-93517-052-3
- Штильман В. И. Микроэлектронные стабилизаторы напряжения. — Киев: Технiка, 1976.
— 2. — М.: Горячая линия — Телеком, 2001. — 344 с. — 3000 экз. — ISBN 5-93517-052-3Ссылки
- Стабилизаторы. Изготовители. Описание. (Как сохранить свой дом и технику от скачков напряжения и как правильно выбрать стабилизатор, который вам в этом поможет)
- Стабилизатор напряжения для дома (Зачем необходим стабилизатор напряжения для дома, как его выбрать, типы стабилизаторов)
- ГОСТ Р 52907-2008 «Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Термины и определения»
- Пример схемы регулируемого стабилизатора напряжения/тока (30В/5А, с применением интегрального линейного стабилизатора LM317, ОУ и силового транзистора)
Примечания
- ↑ Circuits. Op-Amps. Voltage Regulator
Зачем нужен стабилизатор напряжения?
Работа, дом, хобби – в этом мире человеку достаточно сложно бывает успеть всё за один день.
Ускорением темпа жизни обусловлены все проблемы, но и все современные решения. Домашняя жизнь кипит не меньше социальной, и проблемы у неё тоже – современные.
Оказавшись дома, человек первым делом спешит совершить все дела по хозяйству. Он бросается стирать, гладить, готовить, убираться. И в такие минуты в доме возникает дефицит свободных розеток – стиральная машинка, пылесос, чайник, мультиварка, а для фона ещё и телевизор – все работают и угрожают стабильности электросети. И нередко при неосторожном обращении с её ресурсом хозяева квартиры на какое-то время погружаются в полную темноту – срабатывает автомат. Кина не будет, электричество кончилось.
СНОВА ПЕРЕГРУЗ СЕТИ?
Как узнать, что вашей электросети нужна помощь?
Знакомы ли вам эти ситуации?
- Часто перегорают или мигают лампочки.
- Отключается свет при включении нескольких мощных приборов.
- Бытовая техника работает с непривычными звуками, перебоями.
Если да – вам определённо нужен стабилизатор напряжения. А заказать его установку вы можете у нас – это быстро и недорого.
ПОРОЙ ЭЛЕКТРОСЕТЬ НЕ ВЫДЕРЖИВАЕТ НАШИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ
Что такое стабилизатор напряжения?
Стабилизатор напряжения – это устройство, которое служит для стабилизации электрического тока, поддерживая в сети напряжение 220В. Использование такого прибора позволяет защитить всё, что работает от сети, от перепадов напряжения и короткого замыкания, а, стало быть, и возгорания.
Стабилизатор напряжения служит безопасности вашего дома.
Обратимся к теории – в случае, если вы не слишком знакомы с электрикой, и до сих пор не уверены, что вам нужен именно стабилизатор напряжения.
СТАБИЛИЗАТОР ДЛЯ ДОМА
Как работает стабилизатор напряжения?
Стабилизатор, как вы уже поняли из описания, работает с потоками электрического тока.
Сам электрический ток – это явление движения, так называют направленное движение электронов в проводнике.
В основе принципа работы стабилизатора лежит электромагнитная индукция.
Электрический ток бывает постоянным и переменным. Переменный варьируется по направлению, величине и частоте. Он наблюдается в розетках и высоковольтных электросетях. Постоянный ток не изменяется ни по одному параметру. Найти его вы можете в изолированных источниках энергии – батарейках, аккумуляторах и т.п.
ФОНАРИ ГОРЯТ БЕСПЕРЕБОЙНО, НО ТОК В НИХ – ПЕРЕМЕННЫЙ
Именно на постоянном токе основана работа схем всех электронных приборов. Они оснащаются устройствами, способными трансформировать переменный ток в постоянный, тем самым стабилизировав его подачу в устройство.
В свою очередь, нестабильность электроэнергии делится также на два вида – постоянная и временная. Постоянная случается из-за изменения пропускной способности линии электропередач.
Временная может возникнуть из-за перегрузки электросети и неспособности подстанции эту перегрузку скомпенсировать.
Если подающийся в прибор электрический ток имеет величину от 200 до 240 Вольт, он будет работать бесперебойно. Как только происходит скачок, цепь автоматически размыкается, чтобы предотвратить негативное влияние перепада напряжения.
Главной функцией стабилизатора является сглаживание перепадов напряжения, предотвращение их выключения и продление срока их службы.
Типы стабилизаторов напряжения
Стабилизаторы по принципу работы делятся на:
- Электронные.
- Электромеханические.
- Феррорезонансные.
- Компенсационные.
Также различают их по фазам, мощности, диапазону и точности.
По типу подключения стабилизаторы бывают:
- Стационарные (подключаются непосредственно после счётчика).
- Локальные (устанавливаются перед конкретно взятым прибором или группой приборов).
Электронные стабилизаторы напряжения
Электронный стабилизатор имеет высокий КПД и относится к быстродействующим. Он состоит из обмотки трансформатора со множеством отводов. Для переключения обмоток используются тиристоры (с микропроцессором) и симисторы. Сам прибор не имеет в своём составе механических элементов, и потому устойчив к перепадам напряжения.
Плюсы электронных стабилизаторов:
- Компактность.
- Бесшумность.
- Быстродействие.
Минусы электронных стабилизаторов:
- Небольшая точность стабилизации.
- Напряжение на выходе прерывается.
ЭЛЕКТРОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Электромеханические стабилизаторы напряжения
Здесь с помощью электродвигателя, расположенного внутри катушки, происходит передвижение щётки с графитовым наконечником по виткам обмотки.
За счёт отличий от предыдущего типа увеличивается точность и снижается быстродействие.
Плюсы электромеханических стабилизаторов:
- Простота и надёжность конструкции.
- Высокий КПД.
- Хорошее противостояние нагрузкам.
Минусы электромеханических стабилизаторов:
- Быстро изнашивается, так как в его конструкции использованы механические части.
- Низкое быстродействие.
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ДОМА
Исправную работу электромеханического стабилизатора можно обеспечить, каждые полгода проводя его техобслуживание.
Феррорезонансные стабилизаторы напряжения
Такие приборы состоят из нескольких катушек проволоки, намотанных на стержни конденсаторов. Работают они, как вы уже догадались, по принципу феррорезонанса – стабилизации напряжения посредством изменения фазы тока.
Плюсы феррорезонансных стабилизаторов:
- Надёжность.
- Долгий срок службы.
- Высокая скорость регулировки.
Минусы феррорезонансных стабилизаторов:
- Низкий КПД.
- Большие габариты.
- Шумность.
- Высокая стоимость.
ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ДЛЯ ДОМА
Различия стабилизаторов по фазам
Стабилизаторы напряжения различаются по фазам на однофазные и трёхфазные.
Однофазные стабилизаторы предназначены для домовых сетей с напряжением 220В. Именно такие стабилизаторы установлены в большинстве квартир.
Их плюс:
- Беспрерывный контроль входного напряжения.
Минусы:
- Низкая реакция.
- Шумность.
СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ОДНОФАЗНОГО СТАБИЛИЗАТОРА
Трёхфазные стабилизаторы предназначены для электросетей с напряжением 380В. Они выдерживают большую нагрузку, и потому могут использоваться не только в квартирах, но и в коттеджах, на промышленных объектах.
Их плюс:
- Устойчивость к высоким нагрузкам.
Минус:
- В случае поломки одной из фаз защитный режим недоступен.
СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТРЁХФАЗНОГО СТАБИЛИЗАТОРА
Как же выбрать стабилизатор напряжения?
Две основные характеристики, на которые стоит обратить внимание при выборе:
- Мощность – рассчитайте сумму мощностей ваших бытовых приборов, которые будут постоянно подключены к сети (холодильник, плита, телевизор и т.п.), прибавьте к полученному числу 20%.
- Точность – смотрите маркировку изделия. Для небольших колебаний диапазона: У – узкий, Пт – повышенной точности; для сильных колебаний: Ш – широкий; для медицинского оборудования – Птт, Пттт.
- Бесшумность – показатель, свойственный не всем стабилизаторам, и порой становящийся причиной отказа от хорошего варианта. Чтобы обеспечить большую бесшумность, устанавливайте стабилизатор подальше от зоны отдыха – спальни, гостиной.
- Компактность.
- Стоимость.
Если при использовании стабилизатора потеря мощности составляет более 50%, его стоит заменить на прибор мощнее.
Как установить стабилизатор напряжения?
Как и любые электрические работы, установку стабилизатора напряжения лучше доверить специалисту. В противном случае вы можете неправильно подобрать материалы и поставить под угрозу безопасность вашего дома. Не экономьте на собственном комфорте, тем более, когда есть возможность заказать услуги установки стабилизатора по выгодным ценам.
Вам также могут быть полезны другие материалы
Как выбрать котёл для отопления частного дома?
Все хозяева частных домов однажды задумываются над приобретением современной отопительной системы. Как правильно выбрать котёл отопления для дачи и коттеджа – расскажут специалисты фирмы «Адмирал».
Остались вопросы?
Закажите консультацию,
и мы подберем для вас идеальное решение!
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на и соглашаетесь c политикой конфиденциальности компании.
Знакомство со стабилизатором напряжения — Utmel
Стабилизатор напряжения — это устройство, стабилизирующее выходное напряжение. Стабилизатор напряжения состоит из схемы стабилизатора напряжения, схемы управления и серводвигателя. Когда входное напряжение или нагрузка меняются, схема управления производит выборку, сравнение и усиление, а затем приводит серводвигатель во вращение, чтобы изменить положение угольной щетки стабилизатора напряжения. Соотношение витков катушки регулируется автоматически, чтобы поддерживать стабильное выходное напряжение.
Каталог
I Что такое стабилизатор напряжения?
А Стабилизатор напряжения – устройство, стабилизирующее выходное напряжение. Стабилизатор напряжения состоит из схемы стабилизатора напряжения, схемы управления и серводвигателя. Когда входное напряжение или нагрузка меняются, схема управления производит выборку, сравнение и усиление, а затем приводит серводвигатель во вращение, чтобы изменить положение угольной щетки стабилизатора напряжения.
Соотношение витков катушки регулируется автоматически, чтобы поддерживать стабильное выходное напряжение.
Поскольку некоторые электрические приборы содержат компоненты катушки, вихревые токи, препятствующие току, будут генерироваться на начальном этапе подачи питания. Вихревые токи не только ослабят мгновенное напряжение при запуске прибора, что приведет к медленному запуску, но и увеличат мгновенное напряжение, возникающее после разрыва цепи, что может вызвать искру, повреждающую цепь. В это время регулятор напряжения необходим для защиты нормальной работы схемы.
Стабилизатор напряжения состоит из схемы регулирования напряжения , схемы управления и серводвигателя . Когда входное напряжение или нагрузка изменяются, схема управления осуществляет выборку, сравнение и усиление, а затем приводит в действие серводвигатель, чтобы изменить положение угольной щетки регулятора напряжения.
Автоматически регулируя соотношение витков катушки, мы можем поддерживать стабильное выходное напряжение. Регулятор напряжения большей мощности также работает по принципу компенсации напряжения.
1. Диапазон адаптации входного напряжения
Стандарт МЭК гласит, что входное напряжение изменяется в пределах ±20 от номинального значения. Если значение выходит за пределы диапазона, автоматически включается звуковая и световая сигнализация, а выходное напряжение не может стабилизироваться в требуемом диапазоне.
2. Скорость регулирования выходного напряжения
Это эффект изменения входного напряжения, вызванный изменением выходного напряжения. При номинальной нагрузке отрегулируйте входное напряжение от номинального значения до верхнего предела и нижнего предела в соответствии с диапазоном источника напряжения, затем измерьте максимальную величину изменения выходного напряжения (±).
Чем меньше значение, тем лучше. Это важный показатель для измерения производительности стабилизатора переменного напряжения.
3. Скорость регулирования нагрузки
Эффект изменения выходной мощности, вызванный изменением нагрузки. Измените ток нагрузки и измерьте изменение выходного напряжения (+). Чем меньше значение, тем лучше. Это также важный показатель для измерения производительности регулятора переменного тока.
4. Относительный гармонический состав выходного напряжения
Его также называют искажением выходного напряжения , обычно выражаемым в THD, который представляет собой отношение общего эффективного значения содержания гармоник к эффективному значению основной волны. При номинальной нагрузке и искажении входного напряжения, соответствующем базовым условиям (обычно менее 3), измерьте искажение выходного напряжения, когда входное напряжение является самым низким, номинальным и самым высоким значением, и возьмите максимальное значение.
Чем меньше значение, тем лучше.
5. КПД
КПД регулятора напряжения отношение выходной активной мощности P0 к входной активной мощности Pi (в процентах),
6. Коэффициент мощности нагрузки
Мощность стабилизатора напряжения выражается в вольт-ампер (ВА) или киловольт-ампер (КВА). В дополнение к чисто резистивной нагрузке существуют также индуктивные и емкостные нагрузки. Кроме активной мощности есть реактивная мощность. Этот показатель отражает способность регулятора переменного тока выдерживать индуктивные и емкостные нагрузки.
В обычных стабилизированных источниках переменного тока коэффициент мощности нагрузки cosφ равен 0,8. Когда продукт составляет 1 кВт, максимальная выходная активная мощность (то есть способность выдерживать резистивную нагрузку) составляет 800 Вт. Если произведение составляет 1 кВт (cosφ по-прежнему 0,8), выходная активная мощность составляет 1 кВт, а выходная мощность S = 1000/0,8 = 1250 ВА в это время.
Когда значение коэффициента мощности нагрузки невелико, это означает, что оборудование электропитания имеет сильную способность адаптироваться к реактивным нагрузкам.
7. Другие параметры
Другие параметры стабилизатора напряжения переменного тока включают выходную мощность, входную частоту, влияние частоты источника, случайное отклонение (временной дрейф), входную мощность без нагрузки, коэффициент мощности источника (это значение отличается от коэффициента мощности нагрузки. Чем выше значение, тем лучше, максимальное значение равно 1), относительное содержание гармоник тока источника, звуковой шум и т. д., трехфазный источник питания переменного тока и трехфазный дисбаланс выходного напряжения и т. д.
IV Типы стабилизаторов напряжения Крупногабаритные стабилизаторы переменного напряжения от нескольких десятков до нескольких киловатт для крупномасштабных экспериментов, промышленного и медицинского оборудования.
Существуют также небольшие стабилизаторы переменного тока мощностью от нескольких ватт до нескольких киловатт, которые обеспечивают качественное питание небольших лабораторий или бытовой техники.
В соответствии с различными выходными свойствами стабилизатора напряжения стабилизатор напряжения обычно делится на две категории: Стабилизатор напряжения переменного тока (стабилизированный источник питания переменного тока) и стабилизатор постоянного напряжения (стабилизированный источник питания постоянного тока). Далее основное внимание уделяется стабилизированному источнику питания постоянного тока.
В зависимости от рабочего состояния трубки регулятора стабилизированный источник питания часто делится на две категории: линейный стабилизированный источник питания и импульсный стабилизированный источник питания. Также есть небольшой блок питания, в котором используется стабилизатор напряжения.
1.
Импульсный стабилизатор напряжения Рис.
1. Импульсный стабилизатор напряжения
Импульсный стабилизатор использует выходной каскад для многократного переключения состояний «включено» и «выключено» и создает выходное напряжение с помощью компонентов накопления энергии (конденсаторов и катушек индуктивности). Он регулирует время переключения в соответствии с образцом обратной связи выходного напряжения.
В регуляторе фиксированной частоты синхронизация регулируется путем регулировки ширины импульса напряжения переключения. Это так называемое ШИМ-управление. В стробированном генераторе или импульсном регуляторе ширина и частота импульса переключения остаются постоянными, но «включение» или «выключение» выходного ключа управляется обратной связью.
В зависимости от расположения переключателей и компонентов накопителя энергии генерируемое выходное напряжение может быть больше или меньше входного напряжения, а регулятор напряжения может использоваться для создания нескольких выходных напряжений.
В большинстве случаев при одинаковых требованиях к входному и выходному напряжению импульсные (понижающие) импульсные стабилизаторы более эффективны для преобразования мощности, чем линейные стабилизаторы.
Тип компенсации — прецизионный регулируемый источник питания с компенсацией переменного тока (однофазный 0,5 кВА и выше, трехфазный 1,5 кВА и выше) имеет компенсационный трансформатор и выходное напряжение 110 В.
2.
Параметр Стабилизатор напряженияLDO (регулятор с малым падением напряжения) является разновидностью линейного регулятора. В линейном регуляторе используется транзистор или полевой транзистор, работающий в своей линейной области, для вычитания избыточного напряжения из входного напряжения для получения регулируемого напряжения. Так называемое падение напряжения относится к минимальной разнице между входным и выходным напряжением, необходимой для поддержания выходного напряжения в пределах ±100 мВ от его номинального значения.
LDO с положительным выходным напряжением обычно использует силовые транзисторы (также называемые передаточными устройствами) в качестве PNP. Этот тип транзистора допускает насыщение, поэтому стабилизатор может иметь очень низкое падение напряжения, обычно около 200 мВ.
Для сравнения, падение напряжения в традиционном линейном регуляторе, использующем композитные силовые транзисторы NPN, составляет около 2 В. LDO с отрицательным выходом использует NPN в качестве передающего устройства, а его режим работы аналогичен режиму устройства LDO с положительным выходом PNP.
В новейших разработках используются силовые КМОП-транзисторы, обеспечивающие минимальное падение напряжения. В КМОП единственное падение напряжения на регуляторе вызвано сопротивлением ВКЛ тока нагрузки источника питания. Если нагрузка мала, падение напряжения, создаваемое этим методом, составляет всего несколько десятков милливольт.
3.
Стабилизатор напряжения для станка лазерной резки При колебаниях напряжения в распределительной сети или изменении нагрузки он может автоматически обеспечивать стабильность выходного напряжения. Он должен обладать большой емкостью, высоким КПД, широким диапазоном регулирования напряжения, отсутствием дополнительных искажений формы сигнала и фазового сдвига, малым временем деформации и стабильностью.
Кроме того, он также имеет отличные функции защиты от аварийных сигналов, таких как короткие замыкания и механические неисправности, а объем должен быть максимально компактным и простым в использовании.
1.
Применение стабилизатора напряжения Стабилизаторы напряжения могут широко использоваться на промышленных и горнодобывающих предприятиях, нефтяных месторождениях, железных дорогах, строительных площадках, школах, больницах, почте и телекоммуникациях , гостиницы, электронно-вычислительные машины, прецизионные станки, компьютерная томография (КТ), прецизионные приборы, испытательные приборы для научных исследований, лифтовое освещение, импортное оборудование, производственные линии и другие места, требующие стабильное напряжение питания . Рисунок 2. Стабилизатор напряжения компьютера электрооборудование с большими колебаниями нагрузки.
Мощный компенсирующий стабилизатор мощности может подключаться к тепловым, гидравлическим и малым генераторам.
2.
Функция стабилизатора напряженияСтабилизатор напряжения — это схема электропитания или устройство электропитания, которое может автоматически регулировать выходное напряжение. Его функция заключается в стабилизации напряжения питания, которое сильно колеблется и не соответствует требованиям электрооборудования в пределах заданного диапазона значений, чтобы различные цепи или электроприборы могли нормально работать при номинальном рабочем напряжении.
Первоначальный регулятор мощности полагался на переход реле для стабилизации напряжения. Когда напряжение сети колеблется, схема автоматической коррекции стабилизатора мощности активируется, чтобы запустить внутреннее реле, заставляя выходное напряжение оставаться близким к установленному значению. Эта схема проста, но точность регулирования напряжения невелика, и каждый раз, когда реле перескакивает и смещается, это вызывает мгновенное прерывание подачи питания, генерируя искровые помехи.
Это сильно мешает чтению и записи компьютерного оборудования, и легко вызвать неверные сигналы на компьютере, а в тяжелых случаях может повредить жесткий диск.
Высококачественные небольшие стабилизаторы напряжения в основном используют двигатель для привода угольных щеток для стабилизации напряжения. Стабилизатор напряжения этого типа имеет мало помех для электрооборудования и имеет относительно высокую точность стабилизации напряжения.
VI Меры предосторожности1.
Ежедневное внимание(1) Избегайте сильной вибрации и предотвращайте попадание агрессивных газов и жидкостей; не допускать полива и размещать в проветриваемом и сухом месте; не накрывать тканью, препятствующей вентиляции и отводу тепла.
(2) Используйте розетку с тремя вилками (с заземлением), а винт заземления на машине должен быть правильно заземлен, в противном случае при тестировании мы обнаружим, что дело в зарядке.
Это нормальное явление, вызванное распределенным электричеством, вызванным емкостью, и его можно устранить после подключения к заземляющему проводу.
Если на корпусе имеется серьезная утечка тока, а измеренное сопротивление изоляции меньше 2 МОм, возможно, слой изоляции отсырел или произошло короткое замыкание в цепи и корпусе. Вы должны выяснить причину и устранить неисправность, прежде чем использовать его.
(3) В стабилизаторе напряжения малой мощности 0,5–1,5 кВА используется предохранитель для защиты от перегрузки по току и короткого замыкания, а стабилизатор напряжения 2–40 кВА функционирует как автоматический выключатель для защиты от перегрузки по току и короткого замыкания. Если часто перегорает предохранитель или часто срабатывает автоматический выключатель, проверьте, не слишком ли велико потребление электроэнергии.
(4) Когда выходное напряжение превышает защитное значение (защитное значение фазного напряжения настроено на 250 В ± 5 В на заводе), стабилизированный источник питания запускается автоматически.
Если выходное напряжение стабилизированного источника питания отключено, а индикатор перенапряжения все еще горит, пользователь должен немедленно отключить и проверить напряжение сети или стабилизатор напряжения. Если стабилизатор напряжения автоматически отключается (с входом, но без выхода), проверьте, не превышает ли напряжение сети 280 В. Если оно ниже 280В, проверьте, неисправен ли регулятор. Использовать после выяснения причины.
(5) Если выходное напряжение стабилизатора напряжения сильно отличается от 220 В, отрегулируйте потенциометр на панели управления до тех пор, пока выходное напряжение не станет нормальным (если входное напряжение не достигает диапазона регулирования напряжения, его нельзя скорректировано).
(6) Когда напряжение сети часто находится на нижнем пределе (<150 В) или верхнем пределе (> 260 В) входного напряжения стабилизатора напряжения, микропереключатель ограничения можно легко коснуться, что может привести к отказу управления .
В это время регулятор напряжения не может регулировать напряжение или может регулироваться только вверх (или только вниз), и в первую очередь следует проверить микропереключатель.
(7) Пожалуйста, поддерживайте чистоту внутри машины, пыль будет препятствовать вращению шестерни и повлияет на точность выходного напряжения. Пожалуйста, своевременно очищайте и поддерживайте контактную поверхность катушки в чистоте. Когда угольная щетка сильно изношена, необходимо отрегулировать давление, чтобы избежать пробоя на контактной поверхности угольной щетки и катушки. Угольную щетку следует заменить, если ее длина составляет менее 2 мм. А когда плоскость катушки зачернеет, следует отполировать ее мелкой наждачной бумагой.
(8) Входной конец 3-фазного стабилизатора напряжения должен быть подключен к нейтральной линии , в противном случае стабилизатор напряжения не сможет нормально работать с нагрузкой, а стабилизатор напряжения и электрооборудование будут повреждены.
Не используйте заземляющий провод для замены нейтрального провода (но нейтральный и заземляющий провода можно соединить параллельно), а нейтральный провод нельзя подключать к предохранителю.
Рис. 3. Трехфазный стабилизатор напряжения
(9) Если выходное напряжение регулятора ниже номинального напряжения (220 В или трехфазное 380 В), проверьте, не слишком ли низкое входное напряжение. Когда номинальное напряжение достигается без нагрузки, а выходное напряжение ниже номинального напряжения под нагрузкой, это происходит из-за того, что поверхность нагрузки входной линии слишком мала, или конец нагрузки превышает диапазон номинальной мощности регулятора, линейное напряжение падение слишком велико, когда используется нагрузка, а входное напряжение ниже нижнего предела диапазона регулировки регулятора, в это время вы должны заменить более толстый входной провод или увеличить мощность продукта.
(10) Когда одна нагрузка имеет большую мощность (например, кондиционер и т.
д.), входная линия длинная, а поверхность нагрузки недостаточна, напряжение сильно снижается, когда нагрузка работает, и нагрузка может быть затруднена при запуске. Когда нагрузка временно останавливается во время работы, в выходной момент произойдет сбой питания из-за перенапряжения. Если такое явление происходит, это не является неисправностью регулятора напряжения, и входная линия должна быть улучшена (линия должна быть утолщена, а длина входной линии должна быть максимально укорочена, чтобы уменьшить падение напряжения в линии) .
(11) Если выходное напряжение стабилизатора напряжения значительно отклоняется от 220 В, проверьте
①, находится ли входное напряжение в пределах диапазона стабилизации напряжения;
② сильно ли изношена моторная передача и является ли вращение гибким;
③ поврежден ли концевой выключатель;
④ плоскость катушки гладкая;
⑤ повреждена ли плата управления.
2. Вопросы безопасности (1) Когда стабилизированный источник питания включен, не разбирайте стабилизированный источник питания и не тяните за входные и выходные линии стабилизированного источника питания по желанию, чтобы предотвратить поражение электрическим током или другие несчастные случаи, связанные с электробезопасностью.
(2) Линии ввода и вывода стабилизированного источника питания должны быть расположены разумно, чтобы предотвратить вытаптывание и износ, которые могут привести к утечкам.
(3) Стабилизированный источник питания должен быть надежно заземлен, и пользователь несет ответственность за поражение электрическим током или травмы человека, вызванные эксплуатацией незаземленного провода.
(4) Заземляющий провод стабилизированного источника питания нельзя подключать к объектам общего пользования, таким как теплопроводы, водопроводы, газопроводы и т. д., во избежание нарушения прав третьих лиц или причинения вреда.
(5) Входные и выходные линии стабилизированного источника питания следует регулярно проверять, чтобы избежать ослабления или падения, что может повлиять на нормальное использование и безопасность стабилизированного источника питания.
(6) Выбор соединительного провода стабилизатора напряжения должен выдерживать достаточную токовую нагрузку.
(7) Со стабилизатором напряжения следует обращаться осторожно, чтобы избежать сильной вибрации при работе;
(8) Убедитесь, что пружина угольной щетки стабилизатора напряжения имеет достаточное давление, чтобы избежать пробоя на поверхности контакта угольной щетки и катушки;
(9) Непрофессионалы не могут разбирать или ремонтировать стабилизированный блок питания.
VII Failure AnalysisFailure Performance: no output, no voltage indication, or no startup | |
Cause Analysis | Trouble Shooting |
Защита от повышенного или пониженного напряжения | Настройка внутреннего регулируемого потенциометра выходного напряжения |
Фазовая дислокация и защита от фазового разрыва | Случайный обмен любыми двумя фазами из трех фаз |
Основная плата управления разбита | Заменить |
. | Замените |
Неисправность Характеристики: Выходное напряжение не соответствует норме | |
Cause Analysis | Trouble Shooting |
It is a homologous regulator | Replace with the shunt regulator |
The voltage regulator range is exceeded | Заменить на широкодиапазонный регулятор напряжения |
Неисправен концевой выключатель опережения | Заменить |
The phase circuit board is broken | Replace |
The servo motor is burned out | Replace |
4pt»>Failure Performance: Не регулируется
Анализ причин
Устранение неисправностей
The voltage regulator range is exceeded
Replace the wide-range regulator
The lead limit switch is broken
Replace
The circuit board is broken
Заменить
Серводвигатель сгорел4
Failure Performance: Unexpected trip during work
Cause Analysis
Trouble Shooting
The total brake capacity is small
Заменить воздушным переключателем соответствующей мощности
Воздушный переключатель неисправен
Заменить
Слива напряжения на перенос слишком высок.
Анализ причин
Поиск и устранение неисправностей
Перегрузка
2 Уменьшите оборудование, подключенное после
Внутренний разбор
Снимите мусор
) 
Итак, стабилизаторы созданы для этой цели. Но знаете ли вы, что такое стабилизаторы, их важность, типы стабилизаторов и механизм их работы? Здесь вы узнаете все о стабилизаторах. Давайте начнем с.
Колебания могут быть высокими или низкими, то есть высоким или низким напряжением, и оба они вредны для функционирования приборов. Внезапная подача высокого напряжения приводит к необратимому повреждению приборов и повреждению изоляции обмоток. Низковольтное питание также не подходит для электроприборов, так как вызывает сбои в работе приборов и вычислительные ошибки, снижающие скорость и производительность приборов. Защита электроприборов от вредных последствий колебаний напряжения является причиной существования стабилизаторов напряжения.
Этот тип стабилизатора напряжения имеет электронную схему и набор реле помимо трансформатора, тогда как схема состоит из операционного усилителя, схемы выпрямителя, блока микроконтроллера и других компонентов. Стабилизатор имеет опорное значение, указанное встроенным источником опорного напряжения. Схема сравнивает напряжение с этим значением и переключает соответствующее реле для подключения нужного ответвления к выходу в случае разницы значения выходного напряжения и эталонного значения. Эти стабилизаторы популярны для маломощных приборов из-за небольшого веса и стоимости. Вместе с тем эти стабилизаторы имеют определенные ограничения, в том числе медленную коррекцию напряжения и меньшую надежность.
В этом стабилизаторе электронная схема управления обнаруживает колебания напряжения, и в случае ошибки схема приводит в действие двигатель, который перемещает плечо на автотрансформаторе. Эта первичная обмотка повышающе-понижающего трансформатора питается таким образом, что напряжение на вторичной обмотке должно соответствовать желаемому выходному напряжению. Сервостабилизаторы используют микроконтроллер или процессор, так что схема управления может обеспечить интеллектуальное управление.
Нижеуказанные стабилизаторы напряжения Aulten работают по этому типу технологии:
