Стабилизатор напряжения какие бывают. Стабилизаторы напряжения: основные типы, принцип работы, преимущества и недостатки

alexxlabРазное
Какие основные типы стабилизаторов напряжения существуют. Как работают разные виды стабилизаторов. Каковы преимущества и недостатки каждого типа стабилизаторов напряжения. Как выбрать оптимальный стабилизатор напряжения для дома или предприятия.

Содержание

Что такое стабилизатор напряжения и зачем он нужен

Стабилизатор напряжения — это устройство, предназначенное для поддержания постоянного напряжения в электрической сети. Его основная задача — защитить подключенные электроприборы от перепадов напряжения, которые могут привести к их поломке.

Почему возникает необходимость в использовании стабилизатора напряжения? Основные причины:

  • Нестабильность напряжения в электросети, особенно в частном секторе и сельской местности
  • Перегрузки сети в часы пиковой нагрузки
  • Устаревшие электросети, не рассчитанные на современные нагрузки
  • Аварии на линиях электропередач
  • Сезонные колебания напряжения

Стабилизатор позволяет привести входное напряжение к стандартным 220В ± 2-3% вне зависимости от того, понижено оно или повышено в данный момент. Это обеспечивает надежную и долговечную работу бытовой техники, электроники, осветительных приборов и другого оборудования.


Основные типы стабилизаторов напряжения

Существует несколько основных типов стабилизаторов напряжения, которые различаются по принципу работы:

  • Релейные стабилизаторы
  • Электронные (симисторные) стабилизаторы
  • Электромеханические стабилизаторы
  • Феррорезонансные стабилизаторы
  • Инверторные стабилизаторы

Каждый тип имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Рассмотрим их подробнее.

Релейные стабилизаторы напряжения

Релейные стабилизаторы являются наиболее распространенным и доступным типом. Их принцип работы основан на переключении обмоток трансформатора с помощью электромагнитных реле.

Как работает релейный стабилизатор?

  1. Входное напряжение измеряется специальным датчиком
  2. Микропроцессор анализирует показания и подает сигнал на переключение реле
  3. Реле подключают нужную обмотку трансформатора
  4. На выходе формируется стабилизированное напряжение 220В

Переключение происходит ступенчато, поэтому точность стабилизации обычно составляет ±5-7%.

Преимущества релейных стабилизаторов:

  • Низкая стоимость
  • Высокая надежность
  • Способность выдерживать значительные перегрузки
  • Широкий диапазон входных напряжений
  • Высокий КПД (до 98%)

Недостатки:

  • Ступенчатая регулировка напряжения
  • Небольшие искажения синусоиды выходного напряжения
  • Шум при работе из-за щелчков реле

Релейные стабилизаторы оптимально подходят для защиты бытовой техники в частных домах и квартирах при нестабильном напряжении в сети.


Электронные (симисторные) стабилизаторы напряжения

Электронные стабилизаторы используют для регулировки напряжения полупроводниковые элементы — симисторы или тиристоры. Это позволяет добиться более точной и плавной стабилизации.

Принцип работы электронного стабилизатора:

  1. Входное напряжение измеряется и анализируется микропроцессором
  2. Микропроцессор подает управляющие сигналы на симисторы
  3. Симисторы переключают отводы обмоток автотрансформатора
  4. На выходе формируется стабильное напряжение 220В ±2-3%

Преимущества электронных стабилизаторов:

  • Высокая точность стабилизации (±1-3%)
  • Плавная регулировка без скачков напряжения
  • Бесшумность работы
  • Высокое быстродействие
  • Отсутствие искажения формы выходного сигнала

Недостатки:

  • Более высокая стоимость по сравнению с релейными
  • Чувствительность к перегрузкам
  • Сложность ремонта

Электронные стабилизаторы рекомендуются для защиты чувствительной электроники, медицинского и лабораторного оборудования, требующего высокой точности стабилизации.

Электромеханические стабилизаторы напряжения

Электромеханические (сервоприводные) стабилизаторы используют для регулировки напряжения подвижный контакт, перемещающийся по обмотке автотрансформатора с помощью электродвигателя.


Как работает электромеханический стабилизатор?

  1. Измеряется входное напряжение
  2. Блок управления подает сигнал на сервопривод
  3. Электродвигатель перемещает контакт по обмотке
  4. Изменяется коэффициент трансформации
  5. На выходе формируется стабильное напряжение

Преимущества электромеханических стабилизаторов:

  • Высокая точность стабилизации (до ±0,5%)
  • Плавная бесступенчатая регулировка
  • Отсутствие искажений синусоиды
  • Возможность работы с любым типом нагрузки

Недостатки:

  • Низкое быстродействие
  • Наличие подвижных частей, подверженных износу
  • Шум при работе электродвигателя
  • Высокая стоимость

Электромеханические стабилизаторы подходят для применения в промышленности, где требуется высокая точность стабилизации при значительных нагрузках.

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

Феррорезонансные стабилизаторы используют явление феррорезонанса в электрической цепи с нелинейной индуктивностью. Это позволяет получить очень высокую точность стабилизации.

Принцип работы феррорезонансного стабилизатора:

  1. Входное напряжение подается на первичную обмотку трансформатора
  2. Во вторичной обмотке возникает феррорезонанс
  3. Напряжение на выходе поддерживается постоянным за счет свойств феррорезонансного контура

Преимущества феррорезонансных стабилизаторов:

  • Очень высокая точность стабилизации (до ±0,2%)
  • Способность выдерживать значительные перегрузки
  • Высокая надежность из-за отсутствия подвижных частей
  • Возможность работы в широком диапазоне температур

Недостатки:

  • Большие габариты и вес
  • Высокий уровень шума при работе
  • Низкий КПД
  • Чувствительность к частоте входного напряжения

Феррорезонансные стабилизаторы используются преимущественно в промышленности для питания особо чувствительного оборудования, требующего высочайшей точности стабилизации.


Инверторные стабилизаторы напряжения

Инверторные стабилизаторы являются наиболее современным типом. Они преобразуют входное переменное напряжение в постоянное, а затем обратно в переменное с заданными параметрами.

Как работает инверторный стабилизатор?

  1. Входное переменное напряжение выпрямляется
  2. Постоянное напряжение преобразуется инвертором в переменное
  3. Микропроцессор контролирует параметры выходного напряжения
  4. На выходе формируется идеальная синусоида 220В

Преимущества инверторных стабилизаторов:

  • Высочайшая точность стабилизации (до ±0,1%)
  • Идеальная синусоида на выходе
  • Возможность работы в очень широком диапазоне входных напряжений
  • Высокое быстродействие
  • Дополнительные функции защиты

Недостатки:

  • Высокая стоимость
  • Сложность конструкции
  • Низкий КПД при малых нагрузках

Инверторные стабилизаторы оптимально подходят для защиты дорогостоящей электроники и оборудования, критичного к качеству электропитания.

Как выбрать оптимальный стабилизатор напряжения?

При выборе стабилизатора напряжения следует учитывать несколько ключевых факторов:


  1. Мощность — должна соответствовать суммарной мощности подключаемых устройств с запасом 20-30%
  2. Диапазон входных напряжений — зависит от параметров электросети в вашем районе
  3. Точность стабилизации — выбирается исходя из требований подключаемого оборудования
  4. Быстродействие — важно при частых и резких колебаниях напряжения
  5. Тип нагрузки — некоторые стабилизаторы плохо работают с индуктивной или емкостной нагрузкой
  6. Условия эксплуатации — температура, влажность, запыленность помещения

Для большинства бытовых применений оптимальным выбором будет релейный или электронный стабилизатор. Для защиты чувствительной электроники лучше использовать электронный или инверторный тип. В промышленности часто применяются электромеханические и феррорезонансные стабилизаторы.

Заключение

Выбор оптимального типа стабилизатора напряжения зависит от конкретных условий эксплуатации и требований к качеству электропитания. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать. При правильном выборе стабилизатор обеспечит надежную защиту электрооборудования и продлит срок его службы.



плюсы и минусы каждой разновидности

На сегодняшний день низкое напряжение в сети – проблема весьма актуальная и решить ее лучше всего одним способом – приобрести стабилизатор напряжения (СН), который защитит всю технику в доме от выхода из строя. Чтобы правильно выбрать устройство, сначала нужно разобраться с его разновидностями, а также принципом работы каждого варианта исполнения. Далее мы рассмотрим плюсы и минусы основных типов стабилизаторов напряжения для дома, а именно: релейных, электронных, электромеханических, феррорезонансных и инверторных.

Релейные

Релейные или как их еще называют ступенчатые стабилизаторы, считаются самыми популярными для применения в доме и на даче. Связано это с низкой стоимостью устройств, а также высокой точностью регулирования. Принцип работы релейной модели заключается в переключении обмоток на трансформаторе при помощи силового реле, которое срабатывает в автоматическом режиме. Основными недостатками данного типа СН считается ступенчатое изменение напряжения (не плавное), искажение синусоиды и ограниченная мощность на выходе.

Однако судя по отзывам в интернете, большинство покупателей довольны устройствами, т.к. цена в разы меньше более усовершенствованных моделей. Представителем стабилизаторов релейного типа для дома является Ресанта АСН-5000Н/1-Ц, который Вы можете увидеть на картинке ниже:

Электронные

Электронные СН могут быть симисторными и тиристорными. Принцип работы первых построен на переключении между обмотками автотрансформатора с помощью симистора, благодаря чему данный тип стабилизаторов напряжения имеет высокий КПД и быструю реакцию на срабатывание. Помимо этого симисторные модели бесшумно работают, что является еще одним плюсом СН данной разновидности. Что касается тиристорных, они также себя хорошо зарекомендовали и пользуются популярностью в быту. Единственный недостаток устройств электронного типа – более высокая стоимость.

Электромеханические

Электромеханические СН также принято называть сервомоторными или же сервоприводными. Работают такие стабилизаторы за счет передвижения угольного электрода по обмоткам автотрансформатора благодаря электроприводу. Электромеханические устройства также могут использоваться для защиты бытовых приборов в доме, квартире и на даче. Преимущество такого типа стабилизаторов – низкая стоимость, плавная регулировка напряжения и компактные размеры. Из минусов можно выделить повышенный шум при работе и низкое быстродействие.

Феррорезонансные

Принцип работы таких СН построен на эффекте феррорезонанса напряжения в цепи конденсатор-трансформатор. Данный тип защитных устройств не пользуется большой популярностью среди потребителей из-за шумности в работе, крупных габаритов (а, соответственно, и значительного веса), а также отсутствия возможности работать при перегрузках. Плюсами феррорезонансных стабилизаторов считаются длительный срок службы, точность регулировки и способность работать в помещениях с повышенной влажностью/температурой.

Инверторные

Наиболее дорогостоящий тип стабилизаторов напряжения, которые применяются не только в доме, но и на производстве. Принцип работы инверторных моделей заключается в преобразовании переменного тока в постоянный (на входе) и назад в переменный (на выходе) благодаря микроконтроллеру и кварцевому генератору. Безусловным плюсом инверторных СН с двойными преобразованием считается широкий диапазон входного напряжения (от 115 и до 290 Вольт), а также высокая скорость регулирования, бесшумность работы, компактные размеры и наличие дополнительных функций. Что касается последнего, то СН инверторного типа могут дополнительно защищать бытовые приборы от перенапряжения, а также остальных помех внешней электрической сети. Основным недостатком устройств считается самая высокая цена.

Узнать больше о разновидностях СН Вы можете на видео ниже:

Какие бывают типы стабилизаторов?

Вот мы и рассмотрели основные типы стабилизаторов напряжения. Хотелось бы также отметить, что бывают такие виды СН, как однофазные и трехфазные. В этом случае Вы должны выбрать модель, в зависимости от того, какое напряжение у Вас в сети – 220 или же 380 Вольт.

Какие бывают стабилизаторы напряжения, какой выбрать

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 11-08-2020

Какие бывают стабилизаторы напряжения 

Стабилизатор, или, как его ещё называют, нормализатор напряжения – это прибор, который защищает электросеть от скачков электроэнергии. Благодаря ему обеспечивается сохранность электроприборов и ламп освещения, находящихся в помещении. Стабилизатор подключается на входе в помещение, часто – прямо рядом со счётчиком электроэнергии. 

Стабилизаторы напряжения представлены на рынке в широком ассортименте. С одной стороны, существуют электронные стабилизаторы – к ним относятся:

  • симисторные стабилизаторы напряжения
  • тиристорные стабилизаторы напряжения).

С другой – электромеханические (релейные и сервоприводные).  

Можно бесконечно долго спорить о том, какой из видов стабилизаторов лучше. Конечно, электромеханика обычно выигрывает в стартовой цене. Однако потом покупателю придётся потратиться на её обслуживание. К тому же, такое оборудование быстро изнашивается, оно менее надёжно. 

Следующим существенным отличием является то, что симисторный стабилизатор напряжения более быстродейственный. Согласитесь – есть существенная разница, среагирует стабилизатор на перепад напряжения моментально, или ему – например, такому, как сервоприводный – понадобится 2-3 секунды. Чувствительная техника, скорее всего, не выдержит такой нагрузки.  

Тиристорный стабилизатор напряжения — надежность и исправность в работе

Тиристорный стабилизатор напряжения имеет неограниченный срок службы. Опыт показывает, что первые модели стабилизаторов украинских производителей, появившихся более 20 лет назад, до сих пор исправно служат своим хозяевам. 

Тиристорный стабилизатор напряжения – настоящий подарок для тех, кто хочет раз и навсегда решить вопрос стабильной подачи электроэнергии. Вы можете выбрать стабилизатор из широкого ассортимента украинских и иностранных производителей.

Симисторный стабилизатор напряжения – выбор на долгие годы

Симисторный стабилизатор напряжения является разновидностью тиристорного. Он считается самым надёжным, так как для коммутации между обмотками используются полупроводниковые приборы – симисторы (вид тиристоров). 

Симисторный стабилизатор напряжения – гарантия стабильного, постоянного, ровного уровня напряжения в помещении, будь то жилые площади – квартира, дом, офис, дача, либо производственные – магазин, склад, производственная линия. Существуют и многие другие преимущества такого оборудования, как симисторный, или тиристорный стабилизатор напряжения.  

Они работают абсолютно бесшумно, поскольку не содержат механических деталей, которые могли бы издавать шум – гул, щелчки, тиканье, трение и другие звуки. 

Если вы приняли решение приобрести тиристорный или симисторный стабилизатор напряжения – предлагаем обратиться за консультацией к специалистам нашего магазина «Вольтмаркет». Они помогут подобрать оборудование, позволяющее максимально эффективно удовлетворить ваши потребности и пожелания, а также решат вопросы, касающиеся доставки, установки и гарантийного обслуживания.

Какие бывают стабилизаторы напряжения

Какой лучше выбрать стабилизатор напряжения?

Рекомендации магазина «Voltstab» на основании 10 летнего опыта продаж различной техники.

У стабилизатора напряжения страна производитель может быть в трех распространенных вариантах — Россия, Европа и Китай.

Как выбрать стабилизатор напряжения по стране производителю?

На рынке силовой техники в России предлагается огромное количество бытовых однофазных и промышленных трехфазных стабилизаторов напряжения Отечественного и Импортного производства.

Среди Отечественных марок существует всего 4 фирмы, которые более 10 лет выпускают настоящие, качественные Российские стабилизаторы напряжения — «Лидер«, «Норма М«, «Штиль» и «Прогресс» (дочерний проект Лидера). Все остальные появились либо совсем недавно и пока еще находятся в стадии новоделов с историей в 2-3 года (поэтому о качестве особо говорить не приходится), либо это Китайские стабилизаторы, получившие паспортное  «гражданство» в России, либо в странах бывшего СНГ, для сокрытия страны производителя Китай, как, например, Ресанта — Китайский бренд, якобы прибалтийского производства. Нет, получив прибалтийские документы, Китайцем он не перестал быть.

Узнать наших Китайских «друзей» совсем не сложно, достаточно заглянуть внутрь и посмотреть на коробки, которые все однотипные и легко узнаваемые, ну и, конечно, очень дешевая, вернее, самая дешевая цена на изделие.

Что касается европейского производства стабилизаторов, то всего одна марка страны изготовителя Италии (Ortea) выпускает стабилизаторы напряжения и поставляет в страны: Россию и СНГ.

Наболевший вопрос: «Какой стабилизатор напряжения для дома лучше выбрать» решается в несколько этапов:

1. Выбрать бытовой стабилизатор напряжения по стране производителю не сложно, конечно, Россия — это наилучший, оптимальный и самый верный вариант, учитывая всевозможные нюансы от цены до срока службы и ремонтопригодности. Ну и главный аспект — надежность и долговечность. Все это прекрасно относится к Российским стабилизаторам и Итальянским. Китайская техника в этом смысле никуда не годится и проигрывает разгромно.

Сравнивая Итальянские и Российские стабилизаторы напряжения по качеству, так оно примерно одинаково, по функционалу тоже одинаковы, а вот цена у Российских стабилизаторов на много вкуснее!

Конечно, самая вкусная цена у Китайских стабилизаторов, но, скупой всегда платит дважды.

Типы стабилизаторов напряжения однофазных и трехфазных

В магазинах можно встретить два самых популярных типа стабилизаторов напряжения, первый, ступенчатого типа, второй, стабилизатор с плавным регулированием напряжения. Однофазные и трехфазные стабилизаторы напряжения выпускаются только этих двух типов и не важно какая схемотехника у прибора, ШИМ или еще какая, сам тип либо плавный, либо ступенчатый.

Ступенчатый стабилизатор напряжения

Если говорить о Российских стабилизаторах, то наиболее часто можно встретить среди качественных моделей именно ступенчатый тип двух видов:

  1. ступенчатый релейный стабилизатор напряжения
  2. ступенчатый электронный стабилизатор напряжения (тиристорный {на симисторах})

В принципе релейная техника тоже относится к электронной, потому как реле тоже электронного типа используются, там нет такого уж сильного механического движения, самое минимальное, просто щелчек миллисекундный.

Это примерно схожие по характеристикам стабилизаторы. У них отличное КПД у обоих, высокая скорость отклика в диапазоне 10-20 м.с. Долговечность качественных релейных и тиристорных стабилизаторов в диапазоне 10-15 лет.

В чем разница?

Обе эти модели (релейные и тиристорные) очень близки и по характеристикам, и по КПД, и по быстродействию. Разве что релейная техника — это классика жанра, уж точно надежная и прямолинейная, а тиристорные стабилизаторы появились относительно недавно. Так что разница по большому счету состоит в том, что тиристоры — это современные модели стабилизаторов, а релейные — это традиционные, классические стабилизаторы, которым не требуется доказывать, что они ЛУЧШИЕ.

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. Да, еще ремонт ОЧЕНЬ дорогой.

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.

Мнение профессионалов таково, что покупка тиристорного стабилизатора оправдана, только для техники требующей высокую точность или для сетей с высокой амплитудной отдачей, где напряжение очень сильно повышается и опускается, поэтому требуется широкодиапазонный стабилизатор.

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. Не забудьте учесть пусковые токи устройств. Для этой цели можно воспользоваться калькулятором мощности стабилизатора напряжения.

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.

LiderPower: Какие бывают стабилизаторы напряжения?

Как и любой источник бесперебойного питания, стабилизаторы напряжения используются для обеспечения бесперебойной работы электрической сети. Стабилизаторы напряжения могут быть трех типов: ступенчатые, феррорезонансные и электромеханические.
Ступенчатые стабилизаторы напряжения. Представляют наиболее распостранненый вид устройств. Такие стабилизаторы регулируют напряжение по ступенчатому (дискретному) типу. Они очень быстро реагируют на изменение входного напряжения, имеют широкий диапазон нагрузки (от 0 до 100%), Принцип работы основан на автоматическом переключении обмоток трансформатора через силовые ключи (тиристоры и симисторы в стабилизаторах напряжения электронного типа, и через механические реле в стабилизаторах электромеханического типа) . Стабилизаторы напряжения электронного типа не вносят искажений в синусоиду и не требуют обслуживания так как не имеют подвижных механических деталей поэтому имеют большой рабочий срок до 13 лет, в дополнение к этому возможна экономия электроэнергии за счет задания выходных параметров напряжения.К недостатком можно отнести ступенчатое регулирование напряжения у стабилизаторов с невысокой точностью регулирования – у высокоточных стабилизаторов напряжения лидер серии SQ-D такой недостаток отсутствует.
Феррорезонансные стабилизаторы. В их работе используется принцип магнитного усилителя. Такие стабилизаторы высокоточны, обладают хорошей скоростью работы и при этом плавно регулируют напряжение. Диапазон температуры, при которой может работать такой стабилизатор напряжения, очень широк: от -40 до +40 градусов. К минусам таких стабилизаторов относится их чувствительность к частоте питающего напряжения, узкий диапазон входного напряжения, невозможность работы на холостом ходу, большие размеры вес и высокий уровень шума во время работы и высокая стоимость. В основном такие стабилизаторы используются на промышленных предприятиях.
Электромеханические стабилизаторы. Самые дешевые, и достаточно плавно регулируют напряжение. Такой стабилизатор напряжения является электродинамическим аппаратом, то есть имею крайне низкое быстродействие в основе схемы которого лежит регулируемый автотрансформатор. При этом первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора включается в автотрансформатор, а вторичная обмотка – в разрыв фазы сети. При этом выходное напряжение контролируется непрерывно, и если происходит его отклонение от заданной величины, то величина и фаза напряжения, которое снимается с автотрансформатора, также меняется. Такие стабилизаторы позволяют плавно регулировать напряжение, имеют небольшие размеры и применимы при любом типе нагрузки. Такие стабилизаторы имеют постояный шума при работе(от работы электродвигателя привода — харатерное жужжание либо щёлкание в аппаратах релейного типа. К минусам можно отнести возможность залипания контактов что может привести к выходу из строя подключённой нагрузки в случае отсутствия контроля напряжения на выходе стабилизатора. Наличие открытого скользящего электрического контакта является пожароопасным фактором. Короткий срок службы от 1 года до 4 лет в зависимости от проблемности электрических сетей.
Таким образом, использование стабилизаторов напряжения позволяет поддерживать напряжение в электросети на определенном уровне, если же необходимо обеспечивать электропитание в момент неработоспособности сети, то для этой цели обычно используют источник бесперебойного питания отметим что в последнее время появились ибп марки Cyber Power с функцией стабилизации напряжения на в достаточно широком диапазоне что не маловажно в условиях нестабильных российских сетей.

Виды стабилизаторов напряжения | «Энергия»

В этой статье мы вкратце раскроем суть устройства стабилизатора напряжения, а также коснёмся самых важных отличительных черт, плюсов и минусов каждого из его видов.

Грубо говоря, стабилизатор представляет собой катушку с двумя мотками проволоки. Катушка – это автотрансформатор, а мотки проволоки – это первичная и вторичная обмотки.

Первичная обмотка – входное напряжение, а вторичная – выходное. При равном количестве витков на обеих обмотках они выдают одинаковое напряжение на входе и на выходе. Напряжение на выходе можно менять, увеличивая или уменьшая количество витков на вторичной обмотке.

Чтобы сделать это возможным, один из контактов в устройстве трансформатора делают подвижным. Напряжение увеличивается или уменьшается в зависимости от того, в какую сторону двигается контакт.

Решение, куда же двигаться контакту принимается электронным блоком управления, который снимает показания с вольтметра. Как правило, в современных стабилизаторах таким блоком является микропроцессор.

Есть стабилизаторы напряжения для однофазных (220 В) и трёхфазных (380 В) сетей. Не всегда для трёхфазной сети нужно брать только трёхфазный стабилизатор. Об этом читайте в статье «2 причины брать однофазные стабилизаторы для трёхфазной сети».

От того, каким способом происходит изменение числа витков вторичной обмотки, зависит, какой это тип стабилизатора. В настоящее время активно используются 4 вида стабилизаторов:

  • электромеханические
  • релейные 
  • гибридные
  • тиристорные

 

Тип стабилизаторов напряжения: электромеханические

Эти стабилизаторы еще называются сервоприводными. Они стабилизируют напряжение с помощью контакта-щётки, а иногда двух, которая двигается по катушке за счёт электродвигателя (именно его называют сервоприводом):

  1. Блок управления анализирует показания вольтметра, который измеряет входное напряжение. Если напряжение отличается от нормального, он посылает сигнал.
  2. Сигнал получает сервопривод и начинает вращаться в нужную для данного случая сторону.
  3. Вращение двигателя заставляет двигаться щётку. Щётка будет двигаться по виткам обмотки до тех пор, пока блок управления не отправит двигателю сигнал, что напряжение нормализовано и можно останавливаться.

ПЛЮСЫ:

— высокая точность стабилизации, подходят даже для чувствительной аппаратуры

— плавно регулируют напряжение

МИНУСЫ:

— скорость регулировки в 2 раза ниже, чем у релейных стабилизаторов

— работают только при положительных температурах

— движущиеся щётки, при помощи которых осуществляется стабилизация, подвержены физическому износу

ВЫВОДЫ: ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ ПОДХОДЯТ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ?

  1. для загородных домов с отапливаемыми техническими помещениями
  2. для районов, где проблемы с напряжением – не скачки, а постоянно пониженное или повышенное напряжение.
  3. если планируется подключать осветительное оборудование – прожекторы, люстры и др. Для их нормальной работы важна плавность регулировки напряжения.
  4. для подключения высокочувствительного оборудования. К такому могут относиться как дорогостоящие бытовые приборы, так и медицинское или звуковое оборудование. 
     
Тип стабилизаторов напряжения: релейные

Релейные стабилизаторы регулируют напряжение ступенчато, при помощи системы реле. Обычно бывает от 4 до 9 ступеней. Чем больше ступеней, тем более плавно происходит процесс стабилизации. Устройство релейного стабилизатора составляют реле, плата – «мозг» устройства и вольтодобавочный трансформатор, который добавляет или отключает дополнительные обмотки катушки, тем самым стабилизируя напряжение. Ход процесса:

  1. Плата считывает данные, измеряет входной ток и определяет его «нормальность», так рассчитывается величина в вольтах, на которую должно повыситься или понизиться выходной ток
  2. Плата посылает сигнал на вольтодобавочный трансформатор, он подключает необходимое количество обмоток, задействуя реле.
  3. Подключение обмоток происходит ступенчато, сначала срабатывает реле на одной обмотке, добавляя определённое количество вольт. Затем, если уровень выходного напряжения еще не соответствует норме, срабатывает другое реле и происходит подключение еще одной обмотки.

 ПЛЮСЫ:

— высокая скорость срабатывания, независимо от того, насколько большой скачок напряжения зафиксирован

— широкий диапазон входного напряжения

— морозостойкость – релейные стабилизаторы выдерживают морозы до -30˚C

— более доступные цены по сравнению с другими типами стабилизаторов

МИНУСЫ:

— точность стабилизации релейных стабилизаторов обычно ниже, чем у других видов. Погрешность в среднем может составлять от 5 до 10%

— ступенчатое переключение реле. Лампы накаливания и галогенные лампы чувствительно реагируют на переключение реле и могут помаргивать или немного приглушаться в моменты подключения дополнительных обмоток

— некоторые пользователи относят к минусам слышимость работы релейных стабилизаторов. При переключении реле раздаются характерные щелчки и чем больше в сети скачков напряжения, тем больше щелчков будет издавать стабилизатор.

ВЫВОДЫ: ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ ПОДХОДЯТ релейные СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ?

  1. релейные стабилизаторы небольших мощностей – прекрасное решение для защиты газовых котлов.
  2. для дач, здесь пригодятся такие плюсы релейников, как морозостойкость и невысокая цена.
  3. для районов, где проблемы с напряжением – не постоянно пониженное или повышенное напряжение, а скачки в сети.
  4. если скачки в сети достигают экстремальных значений и скорость реакции стабилизатора имеет важное значение.
  5. для защиты большинства бытовой техники и другого оборудования, которые не требуют высокой точности выходных показателей сети.  
     
Тип стабилизаторов напряжения: гибридные

Этот вид стабилизаторов напряжения относительно новый и подразумевает в себе сочетание двух принципов стабилизации напряжения – электромеханического и релейного. Это позволило расширить диапазон входного напряжения и сочетать положительные стороны обоих типов стабилизаторов.

  1. В основном диапазоне напряжения (140 – 260В) гибридный стабилизатор работает как электромеханический, то есть регулирует напряжение плавно при помощи щёток.
  2. Если же напряжение выходит за пределы основных значений, то подключается система реле и моментально реагирует на эти экстремальные скачки, выводя эти показатели из критических значений.

ПЛЮСЫ:

— широкий диапазон входного напряжения

— плавность работы в основном диапазоне и мгновенная реакция на сильные перепады напряжения

— высокая точность стабилизации в основном диапазоне напряжения

МИНУСЫ:

— возможность эксплуатации только при положительных температурах

— повышение погрешности, когда подключается релейный принцип

ВЫВОДЫ: ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ ПОДХОДЯТ гибридные СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ?

  1. для загородных домов с отапливаемыми техническими помещениями
  2. для районов, где в основном наблюдается стабильно низкий или повышенный уровень напряжения, но иногда бывают большие скачки, которые вредят бытовой технике
  3. если планируется подключать осветительное оборудование – прожекторы, люстры и др. Для их нормальной работы важна плавность регулировки напряжения.
  4. для подключения высокочувствительного оборудования. В этих случаях обращайте внимание насколько часто случаются скачки в сети и насколько они велики.

 

Тип стабилизаторов напряжения: тиристорные

Тиристорные стабилизаторы работают по той же схеме, что и релейные, с разницей в переключении, которое выполняется тиристорами (симисторами). Работа этих стабилизаторов построена полностью на электронном управлении и регулировании напряжения

ПЛЮСЫ:

— высокая точность стабилизации позволяет использовать их даже с самым чувствительным медицинским и лабораторным оборудованием

— высокая скорость реакции стабилизирует напряжение практически незаметно для техники

— морозостойкость. Стабилизаторы можно устанавливать даже в неотапливаемых помещениях

— стабилизаторы работают бесшумно, в них ничего не гудит и не щелкает

— так как в тиристорных стабилизаторах нет движущихся деталей, изнашиваться нечему и потому срок их беспроблемной эксплуатации, как и гарантийный срок – дольше, чем у других типов стабилизаторов.

МИНУСЫ:

— цена на тиристорные стабилизаторы заметно выше, чем на другие их виды, потому конструкция этих стабилизаторов сложнее и для их производства требуются высококачественные дорогостоящие детали

ВЫВОДЫ: ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ ПОДХОДЯТ тиристорные СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ?

  1. долгосрочная защита техники в загородных домах и коттеджах
  2. для разных проблем с напряжением – тиристорные стабилизаторы надёжно выровняют как скачки, так и постоянно пониженное/повышенное напряжение.
  3. если планируется подключать чувствительное к качеству напряжения оборудование и дорогостоящую бытовую технику.

 

Источник изображения: http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/interviews/interview/1000710/

Тэги: стабилизаторы напряжения, стабилизаторы, виды стабилизаторов, обзоры, плюсы и минусы, полезно знать, советы по выбору

Виды стабилизаторов напряжения — выбор, устройство, сравнение

Существует 4 основных вида стабилизаторов напряжения. Далее рассмотрим плюсы и недостатки каждого из видов.

Одно и трехфазные

Первое что вам нужно знать при выборе, они бывают однофазными и трехфазными. Выясните какая у вас сеть. Если однофазная, как правило в квартирах и частных домах именно она преобладает, значит покупайте аппарат на 220В.

Если же у вас «трехфазка», то нужно определиться, будете вы устанавливать один 3-х фазный стабилизатор, или три однофазный.  Решайте исходя из экономических соображений и условий монтажа.

Хотя целесообразнее поставить именно три однофазных. Потому что при коротком замыкании и отсутствии одной из фаз, трехфазный аппарат работать не будет, пока не восстановится питание по всем фазам. С тремя однофазными таких проблем не возникнет. Главный минус при их выборе — габаритные размеры.

Режим транзит или байпас

При выборе стабилизатора напряжение того или иного вида, проверьте имеет ли он два режима работы:

  • режим стабилизации напряжения
  • режим транзита или «байпас»

Со стабилизацией все понятно — это обычный режим работы. А что такое «байпас»? Это когда входное напряжение идет мимо всей электроники и трансформатора без преобразования, то есть транзитом.

Для чего он может понадобиться:

  • чтобы подключить мощную технику превышающую мощность стабилизатора, запустить большой эл.двигатель. Или при необходимости поработать сваркой.
  • чтобы продлить срок службы устройства
Когда у вас в доме напряжение стабильно, например ночью, можно вручную переключиться на режим байпас. Тем самым отключается холостой ход.

Ведь стабилизатор даже не регулируя напряжение, сам потребляет энергию как простая лампочка до 40-60Вт.

Плюс не изнашиваются внутренние щетки и реле.

Режимом байпас оснащаются стабилизаторы подключаемые через клеммные колодки. При этом они имеют два автомата, которые одновременно включить невозможно или перекидной автомат-рубильник.

Важно запомнить: не переключайте автоматы из режима стабилизации в режим байпас под нагрузкой — это может повредить стабилизатор напряжения.

Защита стабилизаторов

Большинство современных моделей имеют защиту от перенапряжения. Они не способны бесконечно выравнивать сколь угодно большие или малые значения входного напряжения, и через определенное время отключат питание, тем самым сохранив ваше оборудование.

Более того, после нормализации входного напряжения, оно подается на выход не сразу, а с некоторой задержкой в несколько секунд. Данное время может быть установлено жестко или варьироваться и настраиваться самостоятельно, все зависит от модели и производителя.

 

Основные виды стабилизаторов широко представленные сегодня в магазинах можно подразделить на 4 типа:

  • релейные
  • электронные
  • электромеханические
  • инверторные

Вот сравнительная таблица по каждому из видов стабилизатора, включая примерные цены за 1квт:

Ознакомиться с текущими ценами на сегодняшний день и подобрать себе нужную модель можно здесь.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Релейные стабилизаторы напряжения

При работе данного устройства вы реально будете слышать как переключаются внутренние реле. Это происходит при изменении ступеней регулирования. Если прибор стоит в тихом помещении (спальне), то это может существенно раздражать.

Ну а когда кто-то из ваших соседей решил немножко попользоваться электросваркой, то стабилизатор по звуковым эффектам попросту может превратиться в «балалайку».

Кроме того, если у вас в комнате стоят простые лампочки накаливания, не только по слуху, но и визуально можно будет различить переключения ступеней, так как лампы будут немного мигать. А это в свою очередь обязательно скажется на сроках их службы.

Что внутри

Внутренняя компоновка включает в себя:

  1. Тороидальный трансформатор
  2. Плата управления
  3. Силовые ключи состоящие из реле. Они коммутируют обмотки трансформатора и отвечают за подачу питания на стабилизатор. Являются самым слабым компонентом устройства.

Эти стабилизаторы не любят когда их перегружают.

Самая распространенная проблема выхода их из строя в 90% случаев — это перегруз по мощности.

Не рекомендуется для подключения аппаратуры с двигательной нагрузкой. Так как она имеет большие пусковые токи и это может сказаться на работе стабилизатора.

Скорость срабатывания регулировки у качественных моделей составляет 20мс, зато у большинства дешевых доходит до 100мс.

Плюсы:

  • относительно небольшая цена
  • более компактные размеры
Минусы:
  • регулировка ступенчатая
  • не высокое качество и точность регулирования напряжения
  • используется с электроаппаратурой малой мощности
  • искажает синусоиду выходного напряжения
  • реле со временем могут выходить из строя (залипать, подгорать)

Как видим минусов здесь гораздо больше чем плюсов, за исключением конечно стоимости.

Симисторные, тиристорные стабилизаторы

Эти стабилизаторы относятся к электронным. Напряжение корректируется ступенями. В процессах переключения обмоток автотрансформатора задействованы симисторы или тиристоры.

Как видно из рисунка напряжение выравнивается, как только оно опустится ниже определенного значения.  На рисунке это значение — 208В. Только после достижения напряжения данной величины, происходит его выравнивание до 220В. Поэтому эти стабилизаторы и называют ступенчатыми.

Грубо говоря регулировка осуществляется как бы перепрыгиванием с одной ступеньки напряжения на другую. Чем больше ступеней, тем более точно осуществляется регулирование.

Работу устройства в отличии от релейных собратьев практически не слышно. Благодаря этому его можно размещать в любом помещении, никаких неудобств по созданию шума он не создаст. Также практически не будет видно и изменения в освещении. Раздражающее мигание ламп будет еле заметным.

Что внутри

Внутреннее устройство очень похоже на схему релейного:

  1. Тороидальный трансформатор
  2. Плата управления
  3. Силовые ключи из симисторов

Трансформатор имеет несколько обмоток и среднюю точку, через которую подается напряжение на него. Одни ступени отвечают за понижение напряжение, другие за повышение. Благодаря плате управления и симисторам, стабилизатор может одновременно замкнуть как контакты повышающие так и понижающие выходное напряжение. Для чего это делается?

Например одна понижающая ступень изменяет напряжение в пределах 9 Вольт. А повышающая сразу на 27 Вольт. Замкнув одновременно обе ступени, мы изменим напряжение на +27-9=18 Вольт. Тем самым будем иметь очень широкий диапазон регулировок и относительно плавное изменение напряжения. Большое число ступеней почти помогает избежать различимого невооруженным глазом «мигания» лампочек.

Данный вид аппаратов менее подвержен перегрузкам. Может справиться с пусковыми токами на двигателях насосов, станков и т.д. Большинство моделей сохраняют свои качества и работоспособность при отрицательных температурах. Можете их монтировать в подсобных не отапливаемых помещениях.

За счет применения симисторов обеспечиваются следующие плюсы:

  • малошумность при работе
  • высокоскоростная коммутация до 20мс
  • плавная регулировка
  • большая надежность и долговечность из-за отсутствия механически подвижных элементов. Полупроводники по своим качествам и времени работы на отказ превосходят реле.

Минусами являются большая стоимость и низкая точность при регулировании. Еще они могут не подойти для поклонников музыки и радиолюбителей. Из-за создаваемых помех будет невозможно нормально ни послушать радио, ни включить музыкальную аппаратуру.

Сервоприводные или электромеханические стабилизаторы

Данный вид можно назвать золотой серединой между электронными и релейными стабилизаторами.

Сервопривод — это устройство из реверсивного (работающего в обе стороны) двигателя, расположенного внутри тороидального трансформатора. Двигатель получает команды от электронной платы управления и перемещая контакты, увеличивает или уменьшает количество витков на вторичной обмотке. Таким образом сервопривод, в отличии от двух других устройств рассмотренных выше, является бесступенчатым регулятором.

Это очень популярная модель, так как имеет относительно невысокую стоимость и обладает следующими плюсами:

  • плавная регулировка по принципу реостата
  • хорошая точность регулирования
  • не искажает синусоиду
  • способны выдерживать кратковременную перегрузку

Есть и минусы:

  • за счет применения эл.привода, который управляет контактами создается низкая скорость регулировки
  • так как применяются движущиеся механические детали, соответственно уменьшается надежность (графитовые щетки периодически требуется менять)
  • применяются в основном в сетях, где не происходит резких скачков напряжения
  • не рекомендуется использовать при низких температурах окружающего воздуха

Для стабильной и надежной работы хотя бы раз в три года производите его обслуживание — чистите щетки и смазывайте движущиеся механизмы.

От резких перепадов при электросварке, сервопривод с контактами будет крутиться как «белка в колесе». Что существенно снизит ресурс работы стабилизатора. Поэтому думайте при покупке об условиях его эксплуатации.

Феррорезонансные стабилизаторы

Это стабилизатор, который многие из нас использовали в советские времена для питания ламповых телевизоров. Он собирал обычно всю пыль в помещении, а гул от него из-за встроенных трансформаторов, можно было услышать в другой комнате.

Плюсы:

  • быстродействие на высоком уровне
  • долгий ресурс работы до отказа
  • хорошая надежность
  • точно стабилизирует выходное напряжение

Минусы:

  • регулировка происходит только в определенных заданных диапазонах
  • искажает синусоиду
  • высокий шум
  • невозможна работа на холостом ходу, а также перегрузка
  • тяжелые, много весят

Инверторные стабилизаторы напряжения

В последние годы все более популярным становится несколько иной тип стабилизаторов, отличный от симисторных или сервоприводных. Называются они инверторными.

Он считается более эффективным в отличии от всех вышеприведенных. Если у остальных погрешность выходного напряжения может достигать 5-10% и это считается нормальной величиной, то у инверторного она не превышает 2%! Еще один плюс — более широкий диапазон входных напряжения для выравнивания.

 

Дело в том, что 90% всех стабилизаторов, предназначены для нормально работы и выравнивания напряжения начиная от 160В. Если у вас в розетках напряжение ниже этого значения, то инверторный вариант единственный выход из ситуации.

Стабилизатор преобразует нестабильный переменный ток пропуская его через фильтр в постоянный, после чего, проходя через инвертор, опять возвращает его в переменную величину с идеальной синусоидой.

Данное устройство уже не имеет внутри себя громоздкого тороидального трансформатора. А соответственно в разы меньше и легче.

Плюсы инвертора:

  • широкий диапазон регулировки входного напряжения 90В — 310В
  • малая погрешность на выходе
  • малые габариты и вес
  • фильтрует высокочастотные помехи
  • мгновенное быстродействие на изменение входного напряжения
  • работает при отрицательных температурах от -40
  • заявленный срок службы при соблюдении подключаемой мощности до 20 лет
Минусы:
  • большая цена
  • не подходит для больших нагрузок
  • в мощных моделях стоят вентиляторы охлаждения. Шумят примерно также как в компьютере. Полную бесшумность обеспечивают только маломощные экземпляры.

При увеличении нагрузки выше 50% от номинальной, для инвертора начинается снижение его входных параметров напряжения. То есть он уже не будет способен выровнять напряжение 110В, а будет нормально работать только от 160В и выше. Основной причиной выхода из строя таких устройств является именно перегрузка.

Чтобы защитить себя от перегрузки, более дорогие и качественные инверторные стабилизаторы при превышении мощности в автоматическом режиме могут переходить на байпас, то есть выдавать не преобразованное напряжение, а такое же, как и на входе.

Зато у инверторного стабилизатора нет такой болезни как у ступенчатых — мигание лампочек при переключении ступеней регулирования.

И он лучше всех справляется с характерными скачками напряжения при работе в питающей сети сварочного аппарата.

Хороший ролик наглядно показывающий разницу работы релейного и инверторного стабилизатора при резких скачках напряжения:

Статьи по теме

Какой выбрать стабилизатор напряжения 220в для дачи

Стабилизатор напряжения 220В – это устройство, способное поддерживать величину напряжения на уровне необходимого значения, независимо от того, повышенное напряжение в электрической сети, пониженное или величина постоянно меняется от малых до больших значений. Проблема стабилизации напряжения особенно актуальна для дачных посёлков.

Если раньше мощность дачных потребителей была относительно невысокая, то теперь с появлением разнообразной техники потребление значительно выросло. Вследствие этого в сети часто происходят скачки или просадка напряжения, что негативно сказывается на работе потребителей. Чтобы решить эту проблему, применяют стабилизаторы напряжения.

Чтобы выбрать на дачу подходящий стабилизатор напряжения 220В, необходимо руководствоваться некоторыми критериями, а также знать и понимать определённые технические нюансы.

Стабилизаторы напряжения делятся на три основных вида: релейные, электромеханические, электронные.

Какими бывают стабилизаторы напряжения

  • Релейный стабилизатор

Данный вид стабилизатора состоит из силового автотрансформатора и специальной вольтодобавочной катушки. Регулировка напряжения выполняется с помощью вольтодобавочной катушки и специальных реле, которые включаются и отключаются в зависимости от величины входного и выходного напряжения. Стабилизация напряжения происходит ступенчато.

Главные преимущества релейных стабилизаторов – это достаточно широкий диапазон регулировки, небольшие габаритные размеры, возможность длительно работать в режиме небольшой перегрузки, напряжение на выходе стабилизатора такой же синусоиды, как и на входе. Кроме того, релейные стабилизаторы напряжения можно эксплуатировать в широком температурном диапазоне. По сравнению с другими видами, такие устройства значительно дешевле.

К основным недостаткам относится ступенчатый способ регулировки, а также наличие шума при работе.

  • Электромеханический (сервоприводный) стабилизатор

Электромеханический стабилизатор состоит из автотрансформатора, вольтодобавочного трансформатора, электродвигателя (сервопривода) и системы управления электродвигателем.

Плюсы использования электромеханического стабилизатора – это плавность и точность регулировки напряжения, относительно небольшая стоимость.

К недостаткам можно отнести малый срок службы и довольно низкое быстродействие.

  • Электронный стабилизатор

В конструкцию электронного стабилизатора также входит автотрансформатор, а регулировка напряжения выполняется при помощи электронных переключателей. По техническим характеристикам электронные стабилизаторы значительно опережают другие виды стабилизаторов.

Главные плюсы электронных стабилизаторов – надёжность в работе, длительный срок службы, отсутствие шума при работе, способность стабилизации при больших скачках напряжения, высокое быстродействие.

Основной минус – это высокая стоимость по сравнению с другими стабилизаторами.

Любой стабилизатор напряжения выбирается по различным критериям.

Как подобрать стабилизатор напряжения 220В для частного дома

Суммарная потребляемая мощность

В зависимости от суммарной мощности всех потребителей, выбирается и мощность стабилизатора. Полная мощность стабилизатора должна быть обязательно больше полной суммарной мощности одновременно работающих электрических приборов.

Стоит обратить внимание, что некоторые потребители электроэнергии в момент запуска потребляют мощность, которая в три или пять раз больше номинальной. И хотя запуск иногда длится всего несколько секунд, его нужно тоже учитывать при расчёте мощности.

Также следует добавить, что стабилизатор желательно выбирать с запасом по мощности. Т.е. мощность его должна быть на 20-30% больше расчётной.

  1. Во-первых, это лучше для работы самого стабилизатора;
  2. Во-вторых, запас мощности позволит в будущем подключить дополнительную нагрузку в виде новых электрических приборов.

Количество фаз

Стабилизаторы напряжения бывают как для однофазной сети, так и для трёхфазной. Т.к. в дачных посёлках к каждому участку подведено однофазное питание 220В, то и стабилизатор напряжения выбирается однофазный с номинальным напряжением 220В.

Диапазон регулировки

У каждого стабилизатора свой диапазон рабочих напряжений, при которых он будет корректно функционировать. Чтобы выбрать устройство с соответствующим диапазоном, необходимо знать уровень скачков и просадок напряжения в сети. Для этого необходимо несколько раз в день в течение нескольких суток производить замер действующего значения напряжения. Таким несложным способом вычисляется минимальный и максимальный уровень напряжения, который бывает в сети. Также замеры в разное время суток позволяют узнать уровень колебаний напряжения в определённое время суток. При замерах величины напряжения используют обычный тестер или цифровой мультиметр.

Наличие дополнительных функций

При выборе стабилизатора напряжения, следует обращать внимание на наличие дополнительного функционала в устройстве. Кроме основных параметров, в стабилизаторе могут быть реализованы следующие дополнительные функции:

● отключение выходного питания при выходе величины входного напряжения за пределы рабочего диапазона стабилизатора;

● автоматическое возобновление работы при возвращении сетевого напряжения в рабочий диапазон стабилизатора;

● задержка на включение после исчезновения и появления напряжения в сети;

● контроль напряжения на выходе устройства.

Производитель

При выборе стабилизатора напряжения, также как и при выборе другой бытовой техники, следует обращать внимание на то, кем выпущено данное устройство. Т.к. от стабилизатора напряжения будет зависеть стабильность работы почти всей электрической аппаратуры, то не стоит приобретать стабилизаторы малоизвестных производителей.

Чтобы правильно эксплуатировать стабилизатор напряжения, после его выбора и приобретения, необходимо обязательно ознакомиться с инструкцией по его эксплуатации.

Что такое регулятор напряжения?

Регулятор напряжения — это компонент, который преобразует напряжение в более низкий (или более высокий) уровень.

Типичный пример: вы хотите использовать батарею на 9 В, но вам нужно 5 В в цепи. Например, чтобы создать портативное зарядное устройство USB. Затем вы можете использовать регулятор напряжения, который принимает эти 9 В в качестве входа и создает стабильный выход 5 В для использования в вашей схеме.

Или, если вам нужны разные уровни напряжения для схемы, которую вы строите. Допустим, у вас есть схема с микроконтроллером, которому требуется 5 В, и двигателем, которому требуется 12 В.Вместо двух блоков питания вы можете использовать только блок питания 12 В и добавить регулятор напряжения, обеспечивающий 5 В для микроконтроллера.

Как подключить регулятор напряжения

Обычно вам нужно несколько дополнительных компонентов, подключенных к регулятору напряжения, чтобы сделать выход немного более стабильным. По крайней мере, конденсатор или два. Но это зависит от того, какой вы выберете. Вы найдете информацию о том, как подключить конкретный регулятор напряжения, в его техническом описании.

Например, регулятор напряжения 7805 обычный.Это дает вам 5 В. В таблице данных 7805 вы можете найти этот пример схемы, которая показывает, что вам нужны два конденсатора:

Регулятор напряжения с выходом 5В

Типы регуляторов напряжения

Существует два распространенных типа регуляторов напряжения, о которых стоит знать:

  • Линейные регуляторы напряжения
  • Импульсные регуляторы постоянного тока

Линейный стабилизатор напряжения — самый простой, для работы которого требуется всего пара конденсаторов и, возможно, один или два резистора.

Примерами линейных регуляторов являются 7805 и LM317 с регулируемым выходным напряжением.

Схема LM317 с регулируемым выходом

Импульсный стабилизатор DC-DC немного сложнее, и для работы требуется индуктор и диод. Одним из примеров является LM2596. Но часто вы можете найти их в виде небольших модулей (ищите преобразователи постоянного тока в постоянный), на плате которых есть все необходимое.

Модуль преобразователя постоянного / постоянного тока

Основное различие между ними состоит в том, что линейный регулятор потребляет гораздо больше энергии, чем импульсный регулятор.Таким образом, линейный регулятор может легко сильно нагреться, если вы не обеспечите хорошее охлаждение.

Кроме того, импульсный стабилизатор — единственный, который может дать вам более высокое выходное напряжение, чем то, которое вы вставили. Линейный стабилизатор всегда будет давать вам более низкое выходное напряжение.

Как работают линейные регуляторы напряжения

Есть много способов спроектировать линейный регулятор напряжения. Вот, пожалуй, один из самых простых:

На выходе всегда будет напряжение стабилитрона диода минус напряжение V BE транзистора.V BE обычно составляет от 0,6 до 0,7 В. Таким образом, с стабилитроном 5,6 В на выходе будет около 5 В.

Если выходное напряжение превышает 5 В, это означает, что V BE становится ниже. Это заставит транзистор уменьшить ток, так что напряжение снова упадет. Если выходное напряжение упадет ниже 5 В, произойдет обратное.

Как работают регуляторы переключения

Другой основной тип — импульсный регулятор. Это регулятор напряжения, который включает и выключает входное напряжение и использует некоторые хитрости умных схем с индуктором для преобразования напряжения гораздо более энергоэффективным способом.

Существует 3 основных типа:

  • Понижающий преобразователь — Может преобразовывать в более низкое напряжение
  • Повышающий преобразователь — Может преобразовывать в более высокое напряжение
  • Понижающий-повышающий преобразователь — Может преобразовывать как в более низкое, так и в более высокое напряжение

Вот основная концепция понижающего преобразователя :

Когда переключатель нажат, ток течет в катушку индуктивности, конденсатор и нагрузку от батареи. И индуктор, и конденсатор заряжаются. Когда переключатель отпускается, накопленная энергия в катушке индуктивности и конденсаторе обеспечивает ток для нагрузки.

В реальной жизни переключатель заменен на транзистор. И есть чувствительный механизм, который проверяет выходное напряжение и включает и выключает транзистор быстрее (для получения большего напряжения) или медленнее (для получения меньшего напряжения).

Вопросы?

Дайте мне знать, какие вопросы у вас есть о регуляторе напряжения в разделе комментариев ниже. Я постараюсь ответить на них и соответствующим образом обновить статью!

Какова функция регулятора напряжения?

Назначение регулятора напряжения — поддерживать напряжение в цепи относительно близким к желаемому значению.Стабилизаторы напряжения являются одними из наиболее распространенных электронных компонентов, поскольку источник питания часто вырабатывает необработанный ток, который в противном случае повредил бы один из компонентов в цепи. Регуляторы напряжения имеют множество специфических функций в зависимости от их конкретного применения.

Пассивное регулирование напряжения

Пассивный регулятор напряжения может использоваться, если источник питания постоянно выдает напряжение, превышающее то, что требуется компонентам в цепи. Этот тип регулятора напряжения по существу состоит из резистора с определенным набором рабочих характеристик.Пассивный регулятор напряжения снижает входящее напряжение до желаемого выходного уровня и сбрасывает избыточную энергию в виде тепла. Пассивным регуляторам часто требуется радиатор для отвода ненужного тепла.

Активное регулирование напряжения

Для цепей, требующих увеличения напряжения, потребуется активный регулятор напряжения. Такие регуляторы напряжения обычно используют какой-либо тип контура отрицательной обратной связи для управления напряжением. Это означает, что напряжение за пределами желаемого диапазона заставляет регулятор напряжения возвращать напряжение в указанный диапазон.В свою очередь, это действие заставляет регулятор напряжения перестать изменять напряжение цепи.

Регулирование электросети

Регуляторы напряжения на главной линии переменного тока для управления очень большими изменениями напряжения в цепях этих типов. Трансформатор в сети имеет несколько ответвлений, которые регулируют напряжение в цепи. Когда выходное напряжение сетевого регулятора падает ниже минимального значения, регулятор подключается к ответвлению с более высоким напряжением. Точно так же, когда выходное напряжение поднимается выше максимального значения, регулятор подключается к ответвлению с более низким напряжением.

Стабилизация переменного напряжения

Стабилизация переменного напряжения относится к регулированию относительно небольших колебаний переменного напряжения. Эти регуляторы напряжения обычно используются в домашних условиях, чтобы поддерживать напряжение в диапазоне, необходимом для бытовой техники. В регуляторах напряжения переменного тока используется сервомеханизм, который постоянно реагирует на мельчайшие изменения напряжения трансформатора, чтобы поддерживать напряжение в доме в узком диапазоне.

Стабилизация постоянного напряжения

Стабилизаторы постоянного напряжения управляют напряжением в цепи, в которой используется аккумулятор.Они используют шунтирующее устройство, такое как лавинный пробойный диод, трубка регулятора напряжения или стабилитрон, чтобы проводить только при заданном напряжении. Шунт будет пропускать столько тока, сколько необходимо для вывода этого напряжения. Для безопасной работы стабилизатора постоянного напряжения ток от источника питания не должен превышать максимально безопасный предел напряжения шунтирующего устройства. Обычно это достигается включением в схему последовательного резистора.

Что такое регулятор напряжения?

Если вы были одним из тех любопытных студентов во время занятий по электронике, вы вспомните транзистор и его способность регулировать токи и напряжения.Но помнить об этих принципах работы транзисторов необязательно, чтобы понять, почему важно поддерживать в исправном состоянии стабилизатор напряжения генератора переменного тока вашего автомобиля или блока питания компьютера. Было бы неплохо помнить, что правильное регулирование напряжения в зарядных устройствах, которые мы используем каждый день в наших электронных гаджетах и ​​приборах, позволит избежать дефектов.

Как это работает

Регулятор напряжения входит в состав практически любой системы электроснабжения, работающей от постоянного напряжения.Генератор нашей машины — хороший тому пример. Внутри него генерируемое переменное напряжение преобразуется в постоянное напряжение (посредством процесса преобразования переменного тока в постоянный), которое, в свою очередь, будет подаваться на батарею SLI. Теперь аккумулятор не предназначен для приема постоянного напряжения выше или ниже 12 В (важно отметить, что другая система зарядки аккумуляторов SLI работает от 13,8 В, 14,5 В и 16 В). Стабилизатор напряжения поддерживает постоянное выходное напряжение генератора постоянного тока на уровне 12 вольт.

Источник изображения: Веб-сайт Electronics Project Circuits

Из приведенной выше принципиальной схемы видно, что от входа 12-14 В выход стабилизируется до стабильного 12 В. В этой системе используется транзистор. Генератор переменного тока автомобиля (как показано ниже) имеет систему цепи регулятора напряжения, рассчитанную на выходное напряжение 12 В, собранную для совместимости с механической системой и способной выдерживать условия окружающей среды двигателя.

Источник изображения: Auto Shop 101 Website

Общие приложения

Существуют различные типы и конструкции регуляторов напряжения в зависимости от области применения.Чаще всего регулятор напряжения применяется в системах зарядки аккумуляторов. Это зарядные устройства, которые мы используем каждый день для наших мобильных телефонов, ноутбуков и других портативных устройств, которые работают от аккумулятора. Один отличный тип аккумуляторной батареи для широкого применения — это батарея SLI. О способах зарядки мы поговорим в следующем посте.

Статьи по теме:

Процесс преобразования переменного тока в постоянный

Как работает генератор?

Что такое батарея SLI?

5 общих симптомов неисправности регулятора напряжения (с исправлениями)

Признаки неисправности регулятора напряжения легко обнаружить , если вы знаете, что искать.

Но почему у вас выходит из строя регулятор напряжения?
И что делать, если вы заметили признаки неисправности регулятора напряжения?

В этой статье мы сначала рассмотрим пять симптомов, обычно связанных с неисправными регуляторами напряжения. Затем мы расскажем, как решить эти проблемы.

Наконец, мы дадим вам более четкое представление об этом компоненте в нашем разделе часто задаваемых вопросов о регуляторе напряжения .

В этой статье содержатся:

Давайте приступим.

5 симптомов неисправного регулятора напряжения, на которые следует обратить внимание

Если в вашем автомобиле неисправен регулятор напряжения, вы столкнетесь с одним или несколькими из следующих пяти симптомов:

Признак A: разряженная батарея

Неисправный регулятор напряжения может серьезно повредить автомобильный аккумулятор, в результате чего он перестанет работать.

Но почему?
Регулятор напряжения обеспечивает подачу постоянного зарядного напряжения и мощности на аккумулятор транспортного средства и другие электронные компоненты.

Если у вас сгорел стабилизатор напряжения, ваша батарея может:

  • Недостаточно заряда
  • Перезаряжается
  • Подвергается чрезмерному зарядному напряжению

Если аккумулятор не получает достаточного заряда, выходная мощность зарядки аккумулятора расходуется в работе электрических систем автомобиля. В конечном итоге, когда весь заряд истощается, аккумулятор вашего автомобиля умирает, и вы больше не сможете завести свой автомобиль.

С другой стороны, если аккумулятор перезарядится или подвергнется воздействию высокого зарядного напряжения, ваша батарея может разрядиться или электролиты внутри могут начать кипеть, что приведет к утечке автомобильного аккумулятора и его вздутию.

Помимо неисправного регулятора напряжения, аккумулятор вашего автомобиля также может разрядиться, если:

В любом случае можно быстро зарядить неисправный аккумулятор (или разряженный аккумулятор ) с помощью соединительных кабелей и другого автомобиля с заряженным аккумулятором.Однако это только временное решение, потому что любая мощность, передаваемая по кабелям, быстро истощится, когда ваш автомобиль начнет работать.

В результате ездить с плохой батареей или разряженной батареей — плохая идея, так как ваш автомобиль может остановиться в любой момент.

Вот почему, если у вас плохой аккумулятор или разряженный аккумулятор, обратитесь к механику как можно скорее. . Позвольте им диагностировать, неисправен ли ваш регулятор напряжения или какой-либо другой электрический компонент.Кроме того, механик сообщит вам, нужен ли вам новый аккумулятор.

Признак B: нестабильная работа двигателя

Неустойчивая работа двигателя — частый признак неисправного регулятора напряжения.

Но что означает нестабильная работа двигателя?
Здесь вы можете заметить, что двигатель:

  1. Брыкает — двигатель борется (как будто задыхается)
  2. Глохнет — двигатель может резко остановиться на короткое время
  3. Периодически ускоряется — ускорение двигателя не плавное и кажется прерывистым

Другими словами, ваш двигатель будет демонстрировать непредсказуемые или нестабильные характеристики и в целом неприятные ощущения от вождения.Неустойчивая работа двигателя обычно возникает, когда у вас есть неисправный регулятор, который не может контролировать уровень выходного напряжения, генерируемого генератором .

Если вы заметили, что ваш двигатель работает странно или непредсказуемо, скорее всего, у вас неисправный регулятор. В этом случае лучше всего, чтобы проверил электрические системы вашего автомобиля у профессионального механика .

Признак C: мигание или тусклый свет

Вероятно, самый распространенный симптом, связанный с неисправным регулятором, — это мерцание, затемнение или пульсация света.

Чтобы быть более конкретным, вы можете заметить, что автомобиль:

  • Фары переключаются между яркими и тусклыми без каких-либо действий.
  • Дальний свет не работает должным образом.
  • Внутреннее освещение начинает мигать.

. Эти признаки обычно указывают на неисправность регулятора напряжения, который не может регулировать создаваемое выходное напряжение. И если вы столкнетесь с этими знаками, в ближайшее время проверьте свой автомобиль у профессионального механика , чтобы решить проблему с регулятором напряжения, прежде чем ситуация ухудшится.

Симптом D: включение индикатора батареи или индикатора двигателя Check Engine

Иногда, когда регулятор напряжения не работает должным образом, может загореться индикатор двигателя на приборной панели или индикатор аккумулятора.

Но почему горят эти световые индикаторы приборной панели?
Индикатор батареи загорается , потому что ваша электрическая система может работать неправильно из-за неисправного регулятора. Кроме того, индикатор батареи может загореться, потому что у вас неисправный диод генератора (или негерметичный диод) или проблемы со статором генератора.

С другой стороны, проверка освещения двигателя может быть следствием непредсказуемой работы двигателя. Более того, это может быть связано с проблемами, связанными с вашей системой трансмиссии, выхлопным оборудованием, системой зажигания и т. Д.

Определить, из-за регулятора напряжения загорается индикатор аккумулятора или индикатор двигателя, нелегко. Может быть масса других причин. Вот почему должен проверить свой автомобиль у сертифицированного автомобильного техника , который поставит вам точный диагноз.

Признак E: неисправная комбинация приборов

Еще одним легко наблюдаемым признаком неисправности регулятора является неисправная комбинация приборов в вашем автомобиле.

Что такое комбинация приборов?
Комбинация приборов состоит из различных датчиков и сигнальных ламп на приборной панели.

Ваша комбинация приборов включает:

  • Спидометр
  • Тахометр
  • Указатель уровня топлива
  • Указатели поворота
  • Предупреждающие огни, такие как стояночный тормоз , свет , лампа проверки двигателя и т. Д.

Для точной работы комбинации приборов на приборной панели требуется определенное входное напряжение. И когда регулятор напряжения поврежден, комбинация приборов может не получать нужное количество входного напряжения.

В результате вы можете заметить мерцающие индикаторы на панели приборов или, что еще хуже, она может полностью перестать работать.

Кроме того, ваша комбинация приборов может работать нестабильно, если также неисправен регулятор напряжения вашего прибора.

В любом случае, хотя мерцающие индикаторы на комбинации приборов не обязательно мешают вам управлять автомобилем, вам не следует садиться за руль, когда комбинация приборов не работает. Поскольку датчики на комбинации приборов позволяют следить за состоянием автомобиля, вождение с мерцающими индикаторами рискованно.

Теперь, когда вы знаете наиболее распространенные симптомы неисправности регулятора напряжения, давайте рассмотрим, что вы можете сделать для устранения этих симптомов:

Как устранить симптомы неисправности регулятора напряжения?

Хотя есть соблазн проверить регулятор напряжения и попытаться заменить его самостоятельно, мы не рекомендуем это делать.

Почему?
Регулятор напряжения может влиять на работу двигателя, комбинацию приборов и многое другое. И если замена регулятора напряжения генератора переменного тока выполнена неправильно, вы можете столкнуться с потенциальной угрозой безопасности.

Если вы заметили какие-либо признаки неисправности регулятора напряжения , обратитесь к профессиональному механику.

Просто убедитесь, что нанимаемый вами механик:

  • Имеет ли сертификат ASE
  • Предлагает гарантийное обслуживание
  • Использует только качественные запасные части

Возникает вопрос: где вы найдете такую ​​механику?

Просто свяжитесь с RepairSmith — удобным, беспроблемным и надежным мобильным решением для ремонта автомобилей !

Вот лишь некоторые из фантастических преимуществ, которые предлагает RepairSmith :

  • Забронируйте весь ремонт онлайн по предварительной и конкурентоспособной цене
  • Наши сертифицированные ASE технические специалисты приезжают к вам на подъездную дорожку для ремонта и технического обслуживания
  • Все ремонтные работы идут с пробегом в 12 000 миль | Гарантия 12 месяцев
  • Для обслуживания вашего автомобиля используется только высококачественное оборудование и запасные части.
  • Услуги по ремонту доступны семь дней в неделю

Далее мы рассмотрим несколько часто задаваемых вопросов, связанных с регулятором напряжения:

6 часто задаваемых вопросов о регуляторе напряжения

Вот шесть вопросов, которые владельцы автомобилей часто задают о регуляторе напряжения:

1.Какую роль играет регулятор напряжения?

Основная цель регулятора напряжения (также известного как регулятор напряжения генератора) — обеспечить стабильное и надежное напряжение на аккумуляторной батарее вашего автомобиля и других электрических компонентах.

Но как регулятор напряжения гарантирует, что подаваемое напряжение остается стабильным?
Когда автомобиль движется, генератор преобразует механическую энергию, вырабатываемую вашим двигателем, в электрическую. И чем быстрее вращается генератор вашего автомобиля, тем выше вырабатываемая электрическая мощность.

Тем не менее, если подача электроэнергии или генерируемое напряжение становится чрезмерным, это может привести к повреждению автомобильного аккумулятора и других компонентов электрической системы.

Вот здесь и пригодится стабилизатор напряжения генератора.

Когда генерируемое напряжение или мощность слишком велики, регулятор напряжения подает сигнал генератору переменного тока, чтобы он прекратил вращение, а затем направляет избыточное выходное напряжение (или избыточную мощность) на провод заземления.

Таким образом, регулятор напряжения генератора защищает разъем автомобильного аккумулятора и другие электрические компоненты от повреждений из-за чрезмерного выходного напряжения.

Примечание: На мотоцикле вы не встретите автономный регулятор напряжения генератора. Вместо этого у вас, вероятно, будет выпрямитель-стабилизатор (например, выпрямитель-стабилизатор напряжения Harley).

Регулятор выпрямителя здесь служит двум целям:

  1. Регулирует уровень выходного напряжения.
  2. Преобразует напряжение переменного тока (AC), вырабатываемое статором генератора, в напряжение постоянного тока (DC).

2. Где находится регулятор напряжения?

Расположение регулятора напряжения может различаться в зависимости от модели и производителя вашего автомобиля.

В более старых моделях используется внешний регулятор напряжения, который можно найти внутри моторного отсека, рядом с корпусом генератора. Напротив, в некоторых более новых моделях регулятор напряжения встроен в ECM (электронный модуль управления) автомобиля.

3. Что вызывает отказ регулятора напряжения?

Может быть много разных причин, по которым ваш регулятор напряжения начинает работать или выходит из строя.

Вот несколько распространенных причин отказа регулятора напряжения:

  • Поврежден провод заземления
  • Коррозия или изношенная клемма аккумулятора
  • Плохое соединение с аккумулятором
  • Перегрев некоторых электрических компонентов

4. Как долго прослужит стабилизатор напряжения?

Точный срок службы регулятора напряжения вашего генератора трудно предсказать.

Однако при разумных условиях окружающей среды ваш регулятор напряжения может потенциально прослужить срок службы вашего автомобиля.Чтобы быть более точным, многие механики согласятся, что регулятор напряжения вашего автомобиля может прослужить вам до 100 000 миль .

Но если ваш автомобиль постоянно находится в экстремальных зимних или жарких климатических условиях, этот показатель может снизиться.

5. Сколько стоит замена регулятора напряжения генератора?

Стоимость замены регулятора напряжения генератора может варьироваться в широких пределах в зависимости от:

  • Марка и модель вашего автомобиля
  • Кто изготовил регулятор напряжения
  • Ваше местонахождение

В среднем замена регулятора напряжения генератора может стоить от 330 долларов США до 450 долларов США .

6. Как проверить регулятор напряжения?

Когда признаки неисправности регулятора напряжения становятся очевидными, некоторые владельцы автомобилей могут попробовать самостоятельно проверить свои регуляторы напряжения с помощью вольтметра или мультиметра.

Но настоятельно рекомендуется, чтобы вы поручили профессиональному механику выполнить тестирование детали . И это потому, что механик будет иметь надлежащую подготовку и опыт, чтобы точно диагностировать, что не так с вашим автомобилем.

Механик:

1.Убедитесь, что стартер вашего автомобиля или ключ зажигания не включены, а двигатель выключен.

2. С помощью мультиметра или вольтметра измерьте уровень напряжения на положительной и отрицательной клеммах аккумуляторной батареи автомобиля.

3. Проверьте, не превышает ли напряжение аккумулятора, измеренное вольтметром или мультиметром, 12 В.

4. Запустите двигатель с помощью выключателя зажигания вашего автомобиля (или кнопки зажигания).

5. Еще раз измерьте напряжение аккумуляторной батареи мультиметром или вольтметром, когда двигатель работает на холостом ходу.Измеренное напряжение батареи должно быть около 14 вольт.

6. Увеличьте обороты двигателя и проверьте значение выходного напряжения на вольтметре или мультиметре. Выходное напряжение зарядки обычно остается ниже 14,2 В.

Если показания выходного напряжения на вольтметре или мультиметре выходят за пределы ожидаемых диапазонов, возможно, в вашем автомобиле неисправен регулятор напряжения.

Дополнительно механик может также провести испытание падения напряжения. Здесь механик подключит отрицательный щуп (подсоединенный к черному проводу) мультиметра к отрицательной клемме аккумулятора, а положительный щуп (подсоединенный к красному проводу) к переключающемуся кронштейну.

Если мультиметр показывает значение выше 0,1 В, возможно, проблема связана с генератором переменного тока или регулятором напряжения.

Заключительные мысли

Плохой регулятор может вывести вас из равновесия: вы можете заметить мерцающие индикаторы на комбинации приборов, неисправность одного или двух электрических компонентов и т. Д.

Если вы заметили какие-либо признаки неисправности регулятора напряжения , которые мы рассмотрели, как можно скорее обратитесь к механику. Помните, что вождение с проблемой регулятора напряжения может поставить под угрозу безопасность дорожного движения.
Если вам нужен простой и удобный сервис по ремонту автомобилей, просто свяжитесь с RepairSmith . Наши профессиональные механики придут к вам и позаботятся об осмотре, техническом обслуживании и ремонте вашего автомобиля прямо на подъездной дорожке!

Регулировка напряжения

| Трансформеры | Учебник по электронике

Как мы видели в нескольких анализах SPICE ранее в этой главе, выходное напряжение трансформатора меняется в зависимости от сопротивления нагрузки, даже при постоянном входном напряжении.

На степень отклонения влияют индуктивности первичной и вторичной обмоток, среди других факторов, не в последнюю очередь из которых входит сопротивление обмотки и степень взаимной индуктивности (магнитной связи) между первичной и вторичной обмотками.

Для силовых трансформаторов, где трансформатор рассматривается нагрузкой (в идеале) как постоянный источник напряжения, рекомендуется, чтобы вторичное напряжение изменялось как можно меньше для больших колебаний тока нагрузки.

Формула регулирования напряжения

Мера того, насколько хорошо силовой трансформатор поддерживает постоянное вторичное напряжение в диапазоне токов нагрузки, называется регулировкой напряжения трансформатора . Его можно рассчитать по следующей формуле:

Что такое «Полная нагрузка»?

«Полная нагрузка» означает точку, в которой трансформатор работает при максимально допустимом вторичном токе. Эта рабочая точка будет определяться в первую очередь размером провода обмотки (допустимой нагрузкой) и методом охлаждения трансформатора.

Взяв в качестве примера нашу первую симуляцию трансформатора SPICE, давайте сравним выходное напряжение при нагрузке 1 кОм с нагрузкой 200 Ом (при условии, что нагрузка 200 Ом будет нашим условием «полной нагрузки»). Если хотите, вспомните, что постоянное первичное напряжение было 10,00 вольт переменного тока:

.

частота v (3,5) i (vi1)
6.000E + 01 9.962E + 00 9.962E-03 Выход при нагрузке 1 кОм

частота v (3,5) i (vi1)
6.000E + 01 9.348E + 00 4.674E-02 Выход при нагрузке 200 Ом

Обратите внимание, как выходное напряжение уменьшается по мере увеличения нагрузки (увеличения тока).Теперь давайте возьмем ту же схему трансформатора и поместим сопротивление нагрузки чрезвычайно высокой величины поперек вторичной обмотки, чтобы смоделировать состояние «холостого хода»: (См. Список специй «трансформатор»)

трансформатор
v1 1 0 ac 10 грех
rbogus1 1 2 1e-12
   
rbogus2 5 0 9e12
l1 2 0100
l2 3 5 100
к l1 l2 0,999
vi1 3 4 ac 0
rload 4 5 9e12
.ac lin 1 60 60
.print ac v (2,0) i (v1)
.print ac v (3,5) i (vi1)
.конец
 
частота v (2) i (v1)
6.000E + 01 1.000E + 01 2.653E-04

частота v (3,5) i (vi1)
6.000E + 01 9.990E + 00 1.110E-12 Выход на (почти) холостом ходу

Итак, мы видим, что наше выходное (вторичное) напряжение находится в диапазоне 9,990 В при (практически) холостом ходу и 9,348 В в точке, которую мы решили назвать «полной нагрузкой». Рассчитывая стабилизацию напряжения по этим цифрам, получаем:

Между прочим, это будет считаться довольно плохим (или «слабым») регулированием для силового трансформатора.При питании такой простой резистивной нагрузки хороший силовой трансформатор должен иметь процент регулирования менее 3%.

Индуктивные нагрузки, как правило, создают условия худшего регулирования напряжения, поэтому этот анализ с чисто резистивными нагрузками был «наилучшим случаем».

Заявки, требующие «плохих» правил

Однако есть некоторые приложения, где действительно желательно плохое регулирование. Одним из таких случаев является разрядное освещение, когда требуется повышающий трансформатор для первоначальной генерации высокого напряжения (необходимого для «зажигания» ламп), а затем ожидается, что напряжение упадет, как только лампа начнет потреблять ток.

Это связано с тем, что требования к напряжению газоразрядных ламп имеют тенденцию быть намного ниже после того, как на пути дуги появился ток. В этом случае повышающего трансформатора с плохой стабилизацией напряжения вполне достаточно для обеспечения питания лампы.

Другое применение — регулирование тока для аппаратов дуговой сварки на переменном токе, которые представляют собой не что иное, как понижающие трансформаторы, подающие низковольтную и сильноточную энергию для сварочного процесса.

Требуется высокое напряжение, чтобы помочь «зажечь» дугу (запустить ее), но, как и для газоразрядной лампы, дуга не требует такого большого напряжения для поддержания себя после того, как воздух нагреется до точки ионизации.Таким образом, уменьшение вторичного напряжения при высоком токе нагрузки было бы хорошо.

Некоторые конструкции аппаратов для дуговой сварки обеспечивают регулировку тока дуги с помощью подвижного стального сердечника в трансформаторе, который вводится или выключается оператором из узла обмотки.

Перемещение железной заготовки от обмоток снижает силу магнитной связи между обмотками, что снижает вторичное напряжение холостого хода. и ухудшают регулирование напряжения.

Феррорезонансный трансформатор

Ни одно изложение регулирования трансформатора нельзя назвать полным без упоминания необычного устройства под названием феррорезонансный трансформатор .

«Феррорезонанс» — это явление, связанное с поведением железных сердечников при работе вблизи точки магнитного насыщения (где сердечник намагничен настолько, что дальнейшее увеличение тока обмотки приводит к небольшому увеличению магнитного потока или его отсутствию).

Феррорезонансный трансформатор, который довольно сложно описать, не углубляясь в теорию электромагнитного поля, представляет собой силовой трансформатор, спроектированный для работы в условиях постоянного насыщения сердечника.

То есть его железный сердечник «заполнен» магнитными линиями потока на протяжении большей части цикла переменного тока, так что изменения напряжения питания (тока первичной обмотки) мало влияют на плотность магнитного потока сердечника, что означает вторичную обмотка выдает почти постоянное напряжение, несмотря на значительные колебания напряжения питания (первичной обмотки).

Резонансные цепи в феррорезонансных трансформаторах

Обычно насыщение сердечника в трансформаторе приводит к искажению формы синусоидальной волны, и феррорезонансный трансформатор не является исключением.Для борьбы с этим побочным эффектом феррорезонансные трансформаторы имеют вспомогательную вторичную обмотку, параллельную одному или нескольким конденсаторам, которые образуют резонансный контур, настроенный на частоту источника питания.

Эта «баковая схема» служит фильтром для подавления гармоник, создаваемых насыщением сердечника, и обеспечивает дополнительное преимущество сохранения энергии в виде колебаний переменного тока, которые доступны для поддержания выходного напряжения обмотки в течение коротких периодов потери входного напряжения ( время в миллисекундах, но определенно лучше, чем ничего).

Феррорезонансный трансформатор обеспечивает регулировку выходного напряжения.

В дополнение к блокировке гармоник, создаваемых насыщенным сердечником, этот резонансный контур также «отфильтровывает» гармонические частоты, генерируемые нелинейными (переключающими) нагрузками во вторичной цепи обмотки, и любые гармоники, присутствующие в напряжении источника, обеспечивая «чистую» мощность для нагрузка.

Феррорезонансные трансформаторы

обладают несколькими функциями, полезными при регулировании мощности переменного тока: постоянное выходное напряжение при значительных колебаниях входного напряжения, фильтрация гармоник между источником питания и нагрузкой, а также способность «преодолевать» кратковременные потери мощности за счет сохранения запаса энергии. в резонансном контуре бака.

Эти трансформаторы также очень устойчивы к чрезмерной нагрузке и переходным (кратковременным) скачкам напряжения. Фактически, они настолько терпимы, что некоторые из них могут быть кратковременно подключены параллельно к несинхронизированным источникам питания переменного тока, что позволяет переключать нагрузку с одного источника питания на другой в режиме «включение перед отключением» без прерывания подачи питания на источник питания. вторичная сторона!

Известные недостатки феррорезонансных трансформаторов

К сожалению, эти устройства имеют не менее примечательные недостатки: они тратят много энергии (из-за потерь на гистерезис в насыщенном сердечнике), выделяя значительных тепла в процессе, и не переносят колебаний частоты, что означает, что они не работают. очень хорошо работает от небольших генераторов с приводом от двигателя, имеющих плохую регулировку скорости.

Напряжения, возникающие в резонансной цепи обмотки / конденсатора, имеют тенденцию быть очень высокими, что требует дорогих конденсаторов и создает для сервисного техника очень опасные рабочие напряжения. Однако в некоторых приложениях преимущества феррорезонансного трансформатора могут быть поставлены выше его недостатков.

Полупроводниковые схемы существуют для «кондиционирования» питания переменного тока в качестве альтернативы феррорезонансным устройствам, но ни один из них не может конкурировать с этим трансформатором с точки зрения абсолютной простоты.

ОБЗОР:

  • Регулировка напряжения — это мера того, насколько хорошо силовой трансформатор может поддерживать постоянное вторичное напряжение при постоянном первичном напряжении и большом разбросе тока нагрузки.Чем ниже процентное значение (ближе к нулю), тем стабильнее вторичное напряжение и тем лучше регулирование, которое оно обеспечивает.
  • Феррорезонансный трансформатор — это специальный трансформатор, предназначенный для стабилизации напряжения на стабильном уровне, несмотря на большие колебания входного напряжения.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Регуляторы напряжения

, цепь регулятора напряжения, линейный регулятор напряжения

Успешно стабилизируйте цепь с помощью высококачественного регулятора напряжения.Они являются неотъемлемой частью большинства повседневных продуктов и систем, в которых используется электрическая цепь. Фактически, в большинстве случаев необходимо несколько таких регуляторов напряжения.

Если вы ищете конкретный регулятор напряжения 5 В или 12 В или вам нужен автоматический регулятор напряжения для работы, над которой вы работаете, просмотрите ассортимент здесь, в Allied Electronics. Мы храним продукцию ведущих мировых производителей, и каждый регулятор изготовлен в соответствии с высочайшими стандартами.

Прочтите, чтобы узнать больше о регуляторах напряжения и их использовании.

Что такое регулятор напряжения?

Регулятор напряжения — это интегральная схема (ИС), которая используется для создания и поддержания постоянного выходного напряжения. Они делают это, преобразуя входное напряжение в фиксированное выходное. Это выходное напряжение остается фиксированным независимо от любых изменений, которые вносятся в условия входа или нагрузки. Это означает, что регулятор будет поддерживать выходной сигнал, на котором он установлен.

Регуляторы напряжения используются по двум причинам. Первый — регулировать — или, в некоторых случаях, изменять — выходное напряжение в цепи.Второй — поддерживать постоянное выходное напряжение при требуемом токе.

Как работают регуляторы напряжения?

Для поддержания выходного напряжения регуляторы сравнивают этот выходной сигнал с точным опорным напряжением. Это сравнение используется для настройки пропускного устройства, которое управляет и поддерживает выходную величину. Этот процесс контролирует и поддерживает напряжение, проходящее через цепь в точках, где размещены регуляторы напряжения.

Знание того, какие входные и выходные напряжения вам нужны, поможет вам решить, какой тип регулятора вам нужен.Это либо понижающие регуляторы, которые предлагают выходной сигнал ниже входного напряжения, либо повышающие, когда выходное напряжение выше входного.

Самый распространенный тип регулятора напряжения — понижающий, поэтому выходной сигнал должен быть меньше входного напряжения. Например, если ваш регулятор напряжения вводит 12 В и выдает 5 В, ваш регулятор напряжения является типичной конфигурацией.

Какие бывают типы регуляторов напряжения?

Следует знать два типа регуляторов напряжения:

  • Линейные регуляторы напряжения

Они идеально подходят для тех, кто хочет понизить напряжение.Это экономичный вариант, который к тому же бесшумный, что делает их популярным выбором.

Они используются как для повышения, так и для понижения напряжения и обеспечивают высокую энергоэффективность, поэтому они распространены среди тех, кто работает с усовершенствованными схемами.

Где используются регуляторы напряжения?

Если питание не может работать от напряжения батареи или внешнего адаптера постоянного / переменного тока, необходимы регуляторы напряжения. Они являются ключевым компонентом в электрических цепях, которым требуется определенное входное и выходное напряжение.Входное и выходное напряжение, а также выходной ток являются ключевыми факторами при выборе регулятора напряжения.

Они используются во многих повседневных приложениях, а также в промышленных условиях. Они используются в компьютерах, зарядных устройствах и автомобилях, обычно в генераторе переменного тока автомобиля. В более промышленных масштабах регуляторы напряжения используются в электростанциях в ситуациях, когда схема управляет выходной мощностью установки.

Почему стоит выбрать Allied Electronics для регуляторов напряжения?

В Allied Electronics есть ряд регуляторов напряжения, предназначенных для стабилизации цепи.Вы обнаружите, что мы являемся ведущим авторизованным дистрибьютором в Северной Америке и имеем на складе продукцию известных производителей, включая Microchip Technology Inc., ON Semiconductor и NTE Electronics.

Если у вас возникнут вопросы, наша команда всегда готова помочь. Свяжитесь с нами, и мы поможем вам познакомиться с продуктами. Вы также можете найти совет в нашем центре содержания для экспертов.

Назад к основам: выбор идеального регулятора

Регулятор напряжения выполняет две функции: изменение входного напряжения на другой уровень на выходе и регулирование (поддержание постоянного выходного напряжения, несмотря на изменение условий нагрузки).Регуляторы постоянного и постоянного тока являются ключевым компонентом любой энергосистемы, поэтому выбор правильного регулятора имеет решающее значение для разработки оптимального решения.

Хотя инженеры понимают функции регулятора, менее опытным инженерам часто бывает трудно выбрать лучший регулятор для своего применения. В этом сообщении в блоге определены критерии, которые может использовать любой, кто не является опытным разработчиком электроэнергии, чтобы выбрать идеальный регулятор.

Понижающий, повышающий или понижающий-повышающий регулятор?

Есть три основных категории:

  • Buck — регуляторы с выходным напряжением ниже, чем на входе
  • Boost — регуляторы с выходным напряжением выше, чем на входе
  • Понижающий-повышающий — регуляторы, которые могут обеспечивать выходное напряжение, которое выше, ниже или такое же, как входное

В большинстве приложений напряжение понижается от шины к нагрузке, поэтому обычно используются понижающие стабилизаторы.Другие приложения требуют увеличения напряжения с помощью повышающего регулятора: например, если мощность постоянного тока должна передаваться по длинному кабелю, потери I 2 R можно уменьшить, повысив напряжение перед передачей, а затем снова понизив его на Загрузка. В аккумуляторных батареях понижательно-повышающие регуляторы часто используются для обеспечения постоянного стабильного напряжения, преодолевая изменение выходного напряжения, которое проявляется в процессе зарядки и разрядки аккумуляторов.

Номинальные входы и выходы

Многие системы имеют четкие требования к входному и выходному напряжению — например, вам может потребоваться понизить уровень напряжения 12 В до 3.3В. Для многих приложений в наличии будет подходящий регулятор, отвечающий требованиям к напряжению.

Очевидно, что регулятор должен обеспечивать мощность, требуемую нагрузкой. Мощность регулятора обычно определяется максимальным выходным током.

Диапазоны ввода и вывода

Хотя приложениям часто требуется определенное напряжение, для других требуется регулируемый выход. Это может быть связано с изменением нагрузки — например, в части испытательного оборудования — или может быть, что нагрузка питается по длинному кабелю, и напряжение необходимо подрезать немного выше, чем требуется нагрузке, чтобы компенсировать падение напряжения на кабеле.

Диапазоны входного напряжения особенно важны для таких приложений, как системы с батарейным питанием. В автомобильном применении аккумулятор с номинальным напряжением 12 В может выдавать 12,5 В при полной зарядке и падать до 10 В или меньше по мере разряда аккумулятора. Регулятор с узким входным диапазоном может больше не работать при падении напряжения батареи, а это означает, что полная емкость батареи не может быть использована. Поэтому обеспечение достаточно широкого диапазона входных сигналов является важным критерием при выборе регулятора.

Выбор регуляторов с широким входом также имеет еще одно преимущество: они также могут снизить затраты на складские запасы, поскольку один регулятор может использоваться в различных ситуациях.

Эффективность

Эффективность — один из критериев для большинства проектируемых сегодня энергосистем. Выбор регулятора с высокими потерями мощности может сделать почти невозможным достижение целей эффективности. Также важно помнить, что эффективность регулятора не является постоянной: обычно эффективность регулятора резко падает по мере увеличения коэффициента понижения или повышения и уменьшения тока, потребляемого на выходе.

Современные регуляторы, например, на основе топологии переключения при нулевом напряжении (ZVS) от Vicor, по своей сути обладают высокой эффективностью и более стабильны во всем рабочем диапазоне.

Шум

Импульсные регуляторы обеспечивают высокий КПД, но схема переключения генерирует шум. В некоторых системах, особенно с чувствительными аналоговыми компонентами, шум источника питания может ограничивать общую производительность. Излишний электронный шум также может затруднить получение сертификата ЭМС.

Как и в случае с эффективностью, топология регулятора является ключом к достижению низкого уровня шума: гораздо проще использовать компонент, который не генерирует шум, чем пытаться отфильтровать этот шум. ZVS, например, представляет собой топологию с мягким переключением, которая по своей сути является малошумной, что упрощает разработку высокопроизводительных систем.

Формат и упаковка

Сегодня электронные системы часто ограничены пространством. Даже если цель не состоит в том, чтобы сделать систему как можно меньше, например, продукты, размещенные в стандартизированных 19-дюймовых стойках, уменьшение размера системы питания позволяет использовать сэкономленное пространство для добавления дополнительных функций.

При расчете размера следует также учитывать периферийные компоненты, необходимые для регулятора. За счет более высокого уровня интеграции и высокой частоты переключения размер и количество периферийных компонентов могут быть уменьшены, что потенциально может обеспечить большую экономию места, чем простой выбор регулятора в меньшем корпусе.

Доступные типы пакетов не только определяют необходимое пространство: часто пакеты меньшего размера могут быть расположены ближе к нагрузке, что обеспечивает более точное регулирование нагрузки и более быструю реакцию на переходные процессы.

Помимо размера, важным фактором может быть вес, особенно в тех случаях, когда оборудование может перемещаться. Примеры таких систем варьируются от переносного портативного оборудования до автомобильной электроники и дронов.

Рабочая температура и тепловые характеристики

Регуляторы

не могут быть эффективными на 100%, поэтому они всегда будут рассеивать тепло, которое необходимо отводить. Если требуется радиатор, это может значительно увеличить как размер, так и вес системы питания.Неспособность рассеять тепло также может повлиять на производительность системы и другими способами: например, в системах освещения или отображения, если регулятор вызывает повышение температуры светодиодов, это снизит интенсивность и изменит длину волны и, следовательно, оттенок светодиода. генерируемый свет.

Регулятор должен надежно работать во всем диапазоне температур, которым он может подвергаться. В целом, более эффективные регуляторы смогут работать при более высоких температурах, поскольку им не нужно рассеивать столько тепла, но продукты от разных поставщиков могут сильно различаться, поэтому важно проверять технические характеристики.

Дополнительные возможности

В дополнение к критериям, описанным выше, вашему приложению может потребоваться определенная функциональность, которая может ограничить выбор. Примеры этих дополнительных функций:

  • Возможность параллельного подключения: если регуляторы могут быть подключены параллельно, то могут быть получены более высокие выходные токи. Не все регуляторы могут иметь параллельные выходы, поскольку во многих топологиях это вызывает нестабильность.
  • Постоянный выходной ток: в аккумуляторных батареях требуется постоянное напряжение для питания нагрузки, но для зарядки требуется постоянный ток.Некоторые регуляторы предлагают выходы, которые можно настроить как на постоянный ток, так и на постоянное напряжение, что делает их идеальными для этих систем.
  • Плавный запуск: возможность медленного увеличения напряжения помогает обеспечить стабильность системы питания, даже когда к выходу регулятора подключена большая емкость.
  • Защита от перенапряжения: регуляторы, которые имеют защиту, гарантирующую, что они не могут выдавать напряжение, превышающее заданное выходное напряжение, гарантируют, что нагрузка не будет повреждена даже во время неисправности.Другая схема защиты может отключить регулятор, если входное напряжение выходит за пределы допустимого диапазона.
  • Переходный отклик: некоторые нагрузки быстро изменяют требуемый им ток. Быстрый переходный отклик гарантирует, что регулятор может выдавать необходимую мощность без больших выходных конденсаторов для хранения энергии.

Заключение

Хотя регуляторы концептуально являются простыми компонентами — они принимают напряжение на входе и подают другое напряжение на выходе — существует множество факторов, которые определяют лучший регулятор для вашего приложения.Тщательное рассмотрение критериев, изложенных выше, поможет вам выбрать идеальный регулятор для вашей системы.

.

Похожие записи

21.11.2024 0

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

19.11.2024 0

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

19.11.2024 0

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *