Как работает схема стабилизатора тока. Стабилизаторы тока для светодиодов: принцип работы, виды и схемы

Как работают стабилизаторы тока для светодиодов. Какие бывают виды стабилизаторов тока. Как выбрать подходящий стабилизатор для LED. Какие схемы стабилизаторов тока наиболее эффективны. Чем отличаются линейные и импульсные стабилизаторы тока.

Принцип работы стабилизатора тока для светодиодов

Стабилизатор тока для светодиодов — это электронное устройство, которое поддерживает постоянный ток через светодиод независимо от колебаний входного напряжения. Это необходимо, так как яркость светодиода напрямую зависит от протекающего через него тока.

Основные функции стабилизатора тока для LED:

• Ограничение тока до безопасного для светодиода значения
• Поддержание постоянного тока при колебаниях напряжения питания
• Защита светодиода от перегрузки по току
• Обеспечение стабильной яркости свечения

Принцип работы стабилизатора тока заключается в автоматическом изменении падения напряжения на регулирующем элементе для поддержания заданного тока через нагрузку. Этот процесс происходит непрерывно, компенсируя любые изменения входного напряжения или параметров нагрузки.

Виды стабилизаторов тока для светодиодов

Существует два основных типа стабилизаторов тока для светодиодов:

1. Линейные стабилизаторы тока

Линейные стабилизаторы работают по принципу переменного сопротивления. Их основные особенности:

• Простая схемотехника
• Низкая стоимость
• Отсутствие электромагнитных помех
• Невысокий КПД (50-60%)
• Тепловыделение на регулирующем элементе

2. Импульсные стабилизаторы тока

Импульсные стабилизаторы работают на высокой частоте, периодически подключая и отключая нагрузку. Их особенности:

• Высокий КПД (80-95%)
• Малые габариты
• Низкое тепловыделение
• Возможность повышения выходного напряжения
• Наличие электромагнитных помех
• Более сложная схемотехника

Как выбрать стабилизатор тока для светодиодов

При выборе стабилизатора тока для LED необходимо учитывать следующие параметры:

• Диапазон входных напряжений
• Требуемый выходной ток
• Количество и тип питаемых светодиодов
• КПД и тепловыделение
• Габаритные размеры
• Наличие защитных функций
• Стоимость

Для маломощных светодиодов часто достаточно простых линейных стабилизаторов. Для мощных светодиодов и светодиодных лент оптимальным выбором будут импульсные стабилизаторы с высоким КПД.

Простые схемы линейных стабилизаторов тока

Рассмотрим несколько базовых схем линейных стабилизаторов тока для светодиодов:

1. Стабилизатор на полевом транзисторе

Простейшая схема на полевом транзисторе:

«`text +V | R1 | G —| FET ——| S —| | LED | GND «`

Принцип работы: При увеличении тока возрастает падение напряжения на резисторе R1, что приводит к уменьшению напряжения затвор-исток и увеличению сопротивления канала транзистора. Это ограничивает дальнейший рост тока.

2. Стабилизатор на биполярном транзисторе

Схема с использованием биполярного транзистора:

«`text +V | LED | C —| BJT B——| E —| | R1 | GND «`

Принцип работы: Транзистор поддерживает постоянное напряжение база-эмиттер около 0.7В. Это обеспечивает стабильное падение напряжения на R1 и, следовательно, постоянный ток через светодиод.

Импульсные стабилизаторы тока для светодиодов

Импульсные стабилизаторы обеспечивают высокий КПД и низкое тепловыделение. Рассмотрим базовую схему понижающего импульсного стабилизатора тока:

«`text +V | —— | | D L | | — | SW | |—LED— — | | | | R C | | | | — GND | | ШИМ контроллер | GND «`

Принцип работы: ШИМ контроллер изменяет скважность импульсов управления ключом SW, поддерживая постоянное среднее значение тока через светодиод. Ток измеряется с помощью резистора R.

Преимущества использования стабилизаторов тока для светодиодов

Использование стабилизаторов тока для питания светодиодов имеет ряд важных преимуществ:

• Повышение срока службы светодиодов за счет защиты от перегрузки
• Стабильная яркость свечения независимо от колебаний напряжения
• Возможность последовательного включения нескольких светодиодов
• Эффективное использование источника питания
• Улучшение цветопередачи RGB светодиодов

Это делает стабилизаторы тока незаменимыми в современных светодиодных системах освещения.

Интегральные стабилизаторы тока для светодиодов

Современная электронная промышленность выпускает широкий ассортимент интегральных стабилизаторов тока, специально разработанных для питания светодиодов. Эти микросхемы содержат все необходимые компоненты в одном корпусе и требуют минимума внешних элементов.

Популярные серии интегральных стабилизаторов тока для LED:

• LM317 — линейный регулируемый стабилизатор
• LM3404 — импульсный стабилизатор с широким диапазоном входных напряжений
• AL8805 — компактный импульсный стабилизатор для маломощных применений
• CAT4101 — линейный стабилизатор с высокой точностью стабилизации

Использование интегральных решений позволяет значительно упростить разработку светодиодных драйверов и повысить их надежность.

Как работает стабилизатор тока

Но какая между ними разница? Как работают эти стабилизаторы? В какой схеме нужен дорогой стабилизатор напряжения, а где достаточно простого регулятора? Ответы на данные вопросы вы найдёте в этой статье. Рассмотрим стабилизатор напряжения на примере устройства LM

Поиск данных по Вашему запросу:

Как работает стабилизатор тока

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Регулируемый стабилизатор тока
• Выбираем стабилизатор напряжения для частного дома
• Как из простого преобразователя сделать стабилизатор тока
• Простые линейные стабилизаторы тока для светодиодов своими руками
• Стабилизатор тока на транзисторе
• Стабилизатор тока на транзисторе. Стабилизаторы тока схемы
• Стабилизатор напряжения и стабилизатор тока
• Стабилизатор тока.
• Стабилизатор тока светодиода

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простые схемы регуляторов тока.

Регулируемый стабилизатор тока

Источники тока делятся на две категории: ограничители и стабилизаторы. Самый простой, недорогой способ задать ток в цепи это применить специальный двухконтактный прибор, ограничивающий проходящий сквозь него постоянный ток.

Здесь поясняется как устроен и как он работает. Ограничитель тока соединяется с потребителем. Он позволяет задать ток в цепи, не меняющийся из-за колебаний напряжения питания схемы и изменений характеристик компонентов. Стабилизатор тока — электрический прибор, имеющий два контакта соединения с нагрузкой. В совокупности с обычным блоком питания диодный ограничитель тока образует простой стабилизатор тока. Название сформировалось под влиянием внешнего сходства с диодом.

Рисунок показывает, как устроить надежное питание светодиода от батарейки. Эта схема лучше, чем схема с применением интегрального стабилизатора напряжения. Важнейшая электрическая характеристика светодиода — номинальный ток, а не напряжение. Поэтому питание стабильным током обеспечивает правильный режим светодиода.

Также следует обратить внимание на важное преимущество. КПД этой схемы выше, а со снижением напряжения батареи устройство прослужит дольше. График вольт-амперной характеристики полупроводникового прибора подтверждает название диодный ограничитель. Ток ограничивается только при протекании в одном направлении. Ток сквозь диодный ограничитель в обратном направлении у большинства типов допустим до 50 мА и не ограничивается.

Это свойство иногда может быть полезным. Компоненты с током ограничения 10—30 мА имеют с возрастанием напряжения более заметную погрешность ограничения тока чем ограничители, рассчитанные на малые токи. Электрическая цепь из двух параллельно соединенных ограничителей, устанавливающих ток по 6 мА каждый, даст ток точнее, чем один компонент, рассчитанный на 12 мА.

При использовании двух штук на 6 мА вместо одного на 12 мА раздвигаются пределы рабочего напряжения, заметно снижается наименьшее напряжение схемы. Ограничитель содержит всего один хорошо знакомый компонент — полевой N канальный транзистор c РN переходом.

Зная как работает полевой транзистор легко разобраться в ограничении тока. Затвор и исток у полевика в ограничителе соединены, это один контакт, а сток полевика — другой контакт. Изготовитель проверяет начальный ток стока, являющийся величиной тока ограничения.

В зависимости от тока ограничения присваивается тип прибора. Характеристика транзистора 2П Соединение затвора и истока создает условия для протекания по каналу полевика начального тока стока, это изображено на верхних графиках.

На остальных кривых стабилизация тока при имеющейся разности потенциалов между стоком и истоком.

Принцип работы ограничителя тока помогают понять графики характеристик полевика в различных режимах. Различные полевики при такой схеме включения могут ограничивать ток при минимуме напряжения от 0,9 до 2,8 B. При смене полюсов напряжения ток течет через PN переход. Ограничитель тока работает как диод, пропускающий прямой ток.

Увеличение разности потенциалов затвора и истока с помощью резистора снижает напряжение насыщения как изображено на графиках характеристик полевика 2П При этом снижается ток ограничения, возрастает динамическое сопротивление. Для установки требуемого тока можно сделать ограничитель из полевого транзистора 2П Резистор позволяет снизить ток ограничения.

Схема с улучшенными характеристиками сложнее. VT1 стабилизирует потенциал на VT2. Верхний по схеме транзистор должен иметь более высокий I сток нач. Схемы с применением транзисторов сложнее и дороже, чем с применением диодных ограничителей тока. Полевики не дают точно предсказуемый ограничиваемый ток, по сравнению с отсортированными изготовителем диодными ограничителями тока. С помощью ограничителей легко обеспечить оптимальный ток для работы элементов электрических цепей. Они входят в электрические схемы, надежно работающие в различных условиях.

Рассказ о различных типах диодных ограничителей массово выпускаемых известными производителями, их применение, описание стабилизаторов на токи порядка ампер в следующих статьях. Ваш e-mail не будет опубликован. Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. Онлайн журнал радиотехники, электротехники и схемотехники.

Рассматриваются различные радиотехнические устройства, схемы радиоэлектроники, установка аудиосистем, измерительные приборы, а также электроизмерительные приборы, самодельная антенна, схема генератора, схема усилителя, ламповые предусилители, схемы usb устройств, основы схемотехники усилителей, трансформатор и генератор.

Главная Ищем авторов Полезные ресурсы Размещение рекламы. Радиотехника и электроника Все о создании радиотехнических устройств и бытовой электронной аппаратуры, схемотехника.

Иллюстрации и схемы. Новости и события электротехники и радиотехники. Навигация по разделам. USB и другие съемные устройства Аппаратное обеспечение Основы USB Автомобильные аудиосистемы Описание и технические характеристики Антенны Аудиосхемы и аудиосистемы Бытовая радиоэлектроника Волоконно — оптические сети Волоконно-оптические датчики Возникновение технологий Оптоволокно История Компьютерная техника Интерфейсы Моддинг Научные конференции и события Новости технологий Основы радиосвязи и телевидения Принципы радиосвязи Радиоприемные устройства Приборы — измерители Радиоволны Радиоприёмники, радиолы, магнитофоны, тюнеры Разное Схемы Телевизоры Трансформаторы и генераторы Усилители и предусилители.

Простой стабилизатор тока — диодный ограничитель Источники тока делятся на две категории: ограничители и стабилизаторы. Два параллельно соединенных диодных ограничителя фиксируют ток светодиода. Стабилизация тока стабилизирует силу света. Если на диодном ограничителе напряжение выше 1,73 B, то ток в его цепи ограничивается и остается постоянным до B, здесь произойдет пробой ограничителя.

Принцип работы диодного ограничителя тока Ограничитель содержит всего один хорошо знакомый компонент — полевой N канальный транзистор c РN переходом. Схема ограничителя тока. Ограничитель тока из полевого транзистора 2П Резистор между истоком и затвором.

Резистор: U си нас. Ограничитель тока схема улучшена. Денисов П. Рубрика: Трансформаторы и генераторы. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Статьи партнеров. Резистор между истоком и затвором.

Выбираем стабилизатор напряжения для частного дома

Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Эту страницу нашли, когда искали : переделка стабилизатора напряжения на lm в стабилизатор напряжения и тока. Версия для печати. Еще одно зарядное устройство для сборки 3S Li-Ion аккумуляторов. Еще один обзор еще одного небольшого зарядного устройства для 3S

Стабилизатор тока, как работает простейший стабилизатор тока, типы и виды стабилизаторов тока.

Как из простого преобразователя сделать стабилизатор тока

Известно, что яркость светодиода очень сильно зависит от протекающего через него тока. В то же время ток светодиода очень круто зависит от питающего напряжения. Отсюда возникают заметные пульсации яркости даже при незначительной нестабильности питания. Но пульсации — это не страшно, гораздо хуже то, что малейшее повышение питающего напряжения может привести к настолько сильному увеличению тока через светодиоды, что они просто выгорят. Чтобы этого не допустить, светодиоды особенно мощные обычно запитывают через специальные схемы — драйверы, которые по сути своей являются стабилизаторами тока. В этой статье будут рассмотрены схемы простых стабилизаторов тока для светодиодов на транзисторах или распространенных микросхемах. Для стабилизации тока через светодиоды можно применить хорошо известные решения:. На рисунке 1 представлена схема, работа которой основана на т. Транзистор, включенный таким образом, стремится поддерживать напряжение на эмиттере в точности таким же, как и на базе разница будет только в падении напряжения на переходе база-эмиттер.

Простые линейные стабилизаторы тока для светодиодов своими руками

На рисунке один изображена схема стабилизатора тока на 10А. Схема регулируемого стабилизатора тока приведена на рисунке 2. Величина тока стабилизации в схеме, изображенной на рис. Стабилизатор тока на 10А. Стабилизатор тока на 5А.

Стабилизатор тока — это полупроводниковый прибор предназначенный для стабилизации тока на необходимом уровне, который обладает достаточно не высокой стоимостью и предоставляет возможность упростить разработку схем для многих электронных приборов. Ток, который создается идеальным источником тока при изменении сопротивления нагрузки от короткого замыкания до бесконечности, остается постоянным.

Стабилизатор тока на транзисторе

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Стабилизаторы тока предназначены для стабилизации тока на нагрузке. Напряжение на нагрузке зависит от его сопротивления. Стабилизаторы необходимы для функционирования различных электронных приборов, например газоразрядные лампы. Для качественного заряда аккумуляторов также необходимы стабилизаторы тока.

Стабилизатор тока на транзисторе. Стабилизаторы тока схемы

Стабилизатор тока для светодиодов применяется во многих светильниках. Как и всем диодам, LED присуще нелинейная вольт-амперная зависимость. Что это значит? При повышении напряжения, сила тока медленно начинает набирать мощь. И только при достижении порогового значения, яркость светодиода становится насыщенной. Однако если ток не перестанет расти, то лампа может сгореть. Правильная работа LED может быть обеспечена только благодаря стабилизатору. Эта защита необходима еще и по причине разброса пороговых значений напряжения светодиода.

Стабилиза́тор то́ка — электронное устройство, которое автоматически поддерживает заданную силу электрического тока в цепи при изменении.

Стабилизатор напряжения и стабилизатор тока

Как работает стабилизатор тока

Чтобы эффективно побороть различные помехи в сети, необходимо использовать простые стабилизаторы тока. Современные производители занимаются промышленным изготовлением таких устройств, благодаря чему каждая модель отличается своими функциональными и техническими характеристиками. В бытовой отрасли нет больших требований к стабилизаторам тока, но высококачественное измерительное оборудование всегда нуждается в стабильном напряжении.

Стабилизатор тока.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как работает простейший стабилизатор, постоянного тока.

Источники тока делятся на две категории: ограничители и стабилизаторы. Самый простой, недорогой способ задать ток в цепи это применить специальный двухконтактный прибор, ограничивающий проходящий сквозь него постоянный ток. Здесь поясняется как устроен и как он работает. Ограничитель тока соединяется с потребителем.

Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку.

Стабилизатор тока светодиода

Бывают случаи, когда необходимо пропускать стабильный ток через светодиоды, ограничить ток зарядки аккумуляторов или испытать источник питания, а реостата под рукой нет. В этом, и не только, случае помогут специальные схемотехнические решения ограничивающие, регулирующие и стабилизирующие ток. Далее подробно рассмотрены схемы стабилизаторов и регуляторов тока. Источники тока, в отличие от источников напряжения, стабилизируют выходной ток, изменяя выходное напряжение так, чтобы ток через нагрузку всегда оставался одинаковым. Таким образом, источник тока отличается от источника напряжения, как вода отличается от суши. Типичное применение источников тока — питание светодиодов, зарядка аккумуляторов и т.

Статья-ликбез по стабилизаторам тока светодиодов и не только. Рассматриваются схемы линейных и импульсных стабилизаторов тока. Стабилизатор тока для светодиода устанавливается во многие конструкции светильников. Светодиоды, как и все диоды имеют нелинейную вольт-амперную характеристику.

Стабилизатор тока и стабилизатор напряжения.

Posted: 02 ноября, 2019 Under: Электроника By Бурыкин Валерий No Comments

6 419

Стабилизатор тока и стабилизатор напряжения.

     Эта статья является продолжением статьи «Генератор тока (источник тока). Различия и сходства стабилизаторов тока и напряжения».

     Как одно превратить в другое.

     ***

     Временами я просматриваю статистику посещаемости моего сайта в Яндекс Метрике. Там же можно увидеть по каким запросам читатели приходят на ту или иную статью. Так вот на статью о генераторах тока зачастую читатели попадают, набирая запросы такого характера:

     — Как из стабилизатора напряжения сделать генератор тока?

     — Как источник тока переделать в стабилизатор напряжения?

     Ну и тому подобное.

     Раньше у меня такие вопросы вызывали только улыбку. Но сейчас я решил, что нужно вполне серьёзно на них ответить. Рассказать, чем же отличается схемотехника стабилизаторов тока и стабилизаторов напряжения. Вместо слова стабилизатор можете подставить генератор или источник.

     Итак, для начала нам нужно твёрдо себе уяснить основное различие источников тока и напряжения:

     Идеальный источник тока создаёт в нагрузке ток стабильной, неизменной величины.

     Идеальный источник напряжения создаёт на нагрузке напряжение стабильной неизменной величины.

     Далее я буду употреблять в тексте слова стабилизатор, генератор, источник. Все они будут являться синонимами словосочетания «Идеальный источник». Не пугайтесь слова «идеальный». Практически любой бытовой источник напряжения является условно идеальным, до того момента пока вы не нарушите условий его эксплуатации. Ну не включите, например слишком большую нагрузку, или не закоротите накоротко.

     Исключение составляют зарядные устройства. Но там разговор особый.

     Таким образом если мы изменяем сопротивление нагрузки у источника напряжения, то напряжение на нагрузке остаётся стабильным, а ток, протекающий через нагрузку, изменяется.

     Uн → const,

     Iн → var.

     Если мы изменяем сопротивление нагрузки у источника тока, то ток, протекающий через нагрузку, остаётся неизменным, а напряжение на нагрузке изменяется.

     Uн → var.

     Iн → const,

     Сразу оговорюсь что никакие химические, фотоэлектрические, электромеханические и т.д. и т.п. источники электроэнергии, не оснащённые специальными схемами стабилизации выходных характеристик, не могут рассматриваться ни как источник напряжения ни как источник тока. Они нечто среднее между тем и другим так как и ток и напряжение на выходе у них изменяются и при изменении сопротивления нагрузки, и с течением времени и по разным другим причинам. Такие источники являются источниками ЭДС.

     Итак, чем же различаются схемы стабилизаторов тока и стабилизаторов напряжения?

     Рассмотрим для начала что такое стабилизатор вообще. Функциональная схема любого стабилизатора выглядит так как показано на Рис. 1.

Рис. 1 Функциональная схема стабилизатора.

     Здесь:

     — УМ — усилитель мощности. Надо понимать, что несмотря на грозное название усилителем мощности может послужить обычный транзистор. Внутри интегральных микросхем таких усилителей мощности пруд пруди.

     — УО — расшифровывается не как умственно отсталый, а как усилитель ошибки.

     Как это работает.

     Вход подключен к какому-либо источнику питания. На выходе начинает протекать ток, который создаёт некоторое падение напряжения на сопротивлении подключенной нагрузки. УО включен в цепь глубокой отрицательной обратной связи (ОС).

     Выходной параметр, ток или напряжение подаётся на один из входов УО. Ко второму входу подключен некий эталон. Если величина параметра на выходе УМ не совпадает с величиной эталона, то образуется некоторая разница между первым и вторым входом. Эта разница называется ошибкой.

     УО усиливает эту ошибку во много раз и выдаёт на УМ в виде управляющего сигнала, этот сигнал заставляет УМ изменить свои характеристики так чтобы выходной параметр (ток или напряжение) пришёл в соответствие с эталоном.

     Думаю, должно быть понятно, что для того, чтобы поддерживать минимальную разность между выходным параметром и эталоном УО должен обладать очень большим коэффициентом усиления (Ку).

     Теперь давайте посмотрим, как это всё можно реализовать на практике.

     Начнём с простейшего стабилизатора напряжения, Рис. 2. Кстати, схемы, построенные по такому принципу в основном и были распространены примерно до 1980 года.

     Для начала немного о терминологии.

     — Эталон теперь будет называться опорным напряжением (Uоп). Независимо от того стабилизатор чего мы строим тока или напряжения, на вход 1 УО будет подаваться напряжение.

     — ИОН — источник опорного напряжения.

Рис. 2 Схема простого стабилизатора напряжения.

     В этой схеме роль УМ выполняет биполярный транзистор структуры n-p-n. В качестве ИОН задействован стабилитрон VD1. Остаётся вопрос — а где же УО? Роль УО выполняет p-n переход база-эмиттер транзистора. Вход 1 это эмиттер, на нём присутствует выходное напряжение. Роль входа 2 выполняет база транзистора, на неё подано опорное напряжение с катода VD1.

     Действительно, переход Б-Э это фактически включенный в прямом направлении полупроводниковый диод. А как известно на p-n переходе диода при прямом включении возникает некоторое довольно стабильное падение напряжение. И это напряжение очень слабо зависит от протекающего через диод тока. Стабильность напряжения Б-Э зависит от крутизны вольтамперной характеристики этого диода. Чем круче характеристика, тем меньше влияние тока протекающего через диод на падение напряжения на нём, что эквивалентно большому Ку усилителя ошибки.

     Напряжение на нагрузке вычисляется по следующей формуле:

     Uн = Uоп — Uбэ

     Так как Uоп и Uбэ стабильны то и Uн также стабильно. Причём, при идеальных Uоп и Uбэ, Uн не будет зависеть ни от изменения питающего напряжения, ни от изменения сопротивления нагрузки. В разумных пределах, конечно.

     Тот, кто читал мою статью «Генератор тока (источник тока). Различия и сходства стабилизаторов тока и напряжения», тот думаю сам сможет оценить эти самые пределы.

     Теперь давайте подумаем, как нам этот стабилизатор напряжения переделать в стабилизатор (генератор) тока.

     На самом деле всё очень просто.

     Так как ток, протекающий через нагрузку, течёт от источника питания к коллектору транзистора, а затем в эмиттер, то следовательно ток в нагрузке практически точно соответствует току, протекающему через коллектор.

     Если вместо Rн запаять постоянный резистор тогда величина тока, протекающего через коллектор, будет постоянна и не будет зависеть от изменения напряжения питания, Рис. 3.

Рис. 3

     Вычисляться этот ток будет по следующей формуле:

     Iк = Uэ / R2 = (Uоп — Uбэ) / R2

     Вот мы, собственно говоря, уже и получили генератор (источник) тока. Правда работать он будет сам на себя, а потому в таком виде никому не нужен.

     Преобразовать его в полноценный генератор тока совсем просто. Нужно оторвать коллектор транзистора от цепи питания и включить в разрыв нагрузку, Рис. 4.

Рис. 4 Схема простого генератора (стабилизатора) тока.

     В этой схеме ток в нагрузке будет стабильным и не будет зависеть от напряжения питания и сопротивления нагрузки, опять же — в разумных пределах. Как эти пределы рассчитать я рассказывал в предыдущей статье.

     Таким образом стабилизатор напряжения (Рис. 2) я преобразовал в генератор тока (Рис. 4). Но в этих схемах есть один недостаток — очень низкий коэффициент стабилизации. Связано это как малой стабильностью ИОН на стабилитроне VD1, так и с низкой стабильностью Uбэ.

     В предыдущей статье я приводил такой пример схемы генератора тока, Рис. 5.

Рис. 5 Схема генератора тока с операционным усилителем в цепи обратной связи.

     В этой схеме ИОН может быть построен на стабилитронах или на более современных компонентах, например трёхвыводная микросхема TL431 или её аналог.

     Операционный усилитель ОУ выполняет роль усилителя ошибки. Такое построение схемы позволяет получить очень высокую стабильность выходных характеристик. Здесь резистор Rэ выполняет роль датчика тока (ДТ). Падение напряжения на этом датчике тока изменяется пропорционально изменению протекающего через него тока.

     Ну и как вы уже, наверное, поняли её также легко превратить в стабилизатор напряжения, Рис. 6.

Рис. 6 Схема стабилизатора напряжения с операционным усилителем в цепи обратной связи.

     ИОН обычно выдаёт Uоп в районе (2 — 5) Вольт. Делителем R1R2 устанавливают требуемое выходное напряжение. Чем больше коэффициент деления делителя, тем больше выходное напряжение.

     Что можно сказать по поводу этих двух схем.

     Генераторы тока по схеме изображённой на Рис. 5 вполне себе строятся так как от генераторов тока обычно не требуется большая мощность. Обычно они питают различные резистивные датчики температуры, давления, освещённости. В этих случаях требуется высокая стабильность генератора тока, а не мощность.

     Стабилизаторы напряжения в наше время в основном представляют из себя импульсные источники питания. Это позволяет получить высокий КПД и хорошие массогабаритные характеристики. Но в некоторых случаях не обойтись и без аналоговых стабилизированных источников питания. Например, там, где предъявляются высокие требования к уровню высокочастотных помех. Все импульсные источники довольно сильно фонят.

     Применение.

     Стабилизаторы напряжения окружают нас со всех сторон. Ни один компьютер или телевизор не может обойтись без них. Даже мобильник нужно время от времени заряжать через зарядное устройство, которое представляет собой ничто иное как стабилизированный источник напряжения.

     Генераторы тока для нас не так заметны. Но могу вас уверить что вы их постоянно неосознанно используете.

     Практически каждая интегральная микросхема содержит внутри себя генератор тока (источник стабильного тока). В больших интегральных микросхемах их сотни если не тысячи.

     Но также находят применение и мощные генераторы тока, вот два примера.

     Специализированные зарядные устройства для мощных аккумуляторов.

     Как известно заряд аккумулятора нужно проводить стабильным током. Для этого используют мощный источник питания, в который встроены две цепи обратной связи, одна по напряжению, она не даёт выходному напряжению превысить некоторый установленный уровень. Другая по току ограничивающая выходной ток устройства, а следовательно, и ток заряда.

     Таким образом когда вы подключаете разряженный аккумулятор к зарядному устройству возникает режим перегрузки. Обратная связь по току реагирует на это и ограничивает ток на выходе. Напряжение на выходных клеммах при этом падет. В дальнейшем по мере заряда аккумулятора напряжение растёт, ток при этом остаётся неизменным.

     Это означает что зарядное устройство работает в режиме генератора тока.

     Вторым примером может служить полупроводниковый сварочный аппарат. Здесь та же ситуация, а вернее даже ещё хуже, так как в начале процесса сварки на выходе аппарата вообще создаётся короткое замыкание. Но обратная связь по току не даёт току вырасти до опасной величины и сбрасывает уровень выходного напряжения. Дальше уже в процессе сварки эта же обратная связь следит за постоянством тока в электрической дуге, выходное напряжение при этом будет колебаться. Таким образом сварочный аппарат работает в режиме генератора тока.

     То есть и сварочный аппарат, и зарядное устройство если правильно организовать обратные связи и ввести соответствующие переключатели, можно использовать по прямому назначению, то есть в режиме генератора (стабилизатора) тока, а также как стабилизированные источники напряжения.

     Всё зависит от того откуда снимается сигнал для ОС. Если непосредственно с выхода, то получаем стабилизатор напряжения. Если с датчика тока, то получим генератор тока.

     Правда если говорить о современных источниках питания, то они представляют собой стабилизированные источники напряжения со схемой ограничения по току.

     То есть в них присутствуют обе обратные связи: и по напряжению, и по току. Но обратная связь по току включается в работу только в случае перегрузки. Именно поэтому большинство современных источников питания способны выдерживать даже длительные короткие замыкания на выходе.

   

    

Функции и выбор стабилизатора напряжения

Что такое стабилизатор напряжения? Стабилизатор напряжения — это в основном оборудование, которое стабилизирует напряжение, как следует из его названия. Процесс стабилизации происходит путем доведения напряжения до желаемого уровня всякий раз, когда в энергосистеме происходят какие-либо колебания. Поэтому можно сказать, что стабилизатор напряжения – это регулятор тока, используемый для поддержания и контроля напряжения для обеспечения постоянного и непрерывного тока.

Работа регулятора всегда без поломок и колебаний. Регулятор напряжения представляет собой электронную машину, которая в основном полезна для повышения электрического напряжения до необходимого уровня.

Стабилизатор напряжения в таких регионах просто находка, так как он не только обеспечивает постоянную подачу напряжения, но и предохраняет электронное оборудование от повреждений.

Все электронные приборы требуют постоянного потока напряжения для передачи от электрической цепи к ней для правильной и бесперебойной работы прибора. Регулятор напряжения поддерживает необходимое количество тока, поступающего на все электронные устройства, поэтому они также известны как регуляторы тока. Они поставляются в различных моделях с регуляторами, которые доступны с различной мощностью, чтобы удовлетворить все ваши потребности.

Как работает стабилизатор напряжения?

Если выходное напряжение регулятора не находится в желаемом диапазоне, механизм переключает кран, чтобы заменить трансформатор, чтобы переместить напряжение в допустимый диапазон. С помощью электромагнитных регуляторов, которые дополнительно используют переключатели ответвлений с автотрансформаторами. Он не дает постоянного выходного напряжения, но управляет системой в безопасном диапазоне напряжений.

Как правильно выбрать стабилизатор напряжения?

Важно рассчитать нагрузку, подключенную к стабилизатору. Сумма потребляемой мощности всех электроприборов, которые будут подключены к стабилизатору, даст вам нагрузку на стабилизатор. Они легко доступны в любом магазине или на любой онлайн-платформе. Вам не нужно беспокоиться о гарантии, обслуживании клиентов, руководстве пользователя, качестве или доставке.

Стабилизаторы напряжения являются экономичным источником для обеспечения равномерного питания всего электронного оборудования. Стабилизатор напряжения является надежным и экономичным решением для правильного источника питания. Если вы заботитесь о своих электронных приборах и хотите, чтобы они работали и работали долго, вам необходимо сделать выбор в пользу установки стабилизаторов напряжения.

Потребление электроэнергии стабилизаторами напряжения зависит от КПД стабилизатора. Обычно они имеют КПД 95-98%. То есть они потребляют около 2-5% от максимальной нагрузки.

В большинстве случаев необходимо использовать стабилизатор напряжения из-за недостаточного питания или сильных колебаний. Чтобы защитить наши приборы, такие как телевизор, холодильник, кондиционер, мы должны выбрать подходящие и качественные стабилизаторы напряжения.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Электрический ток, электрические устройства, система распределения электроэнергии Регулятор напряжения MS Chaudhry, стабилизатор напряжения

Предыдущий

Следующий

5 ЧАСТЕЙ ВНУТРИ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ СДЕЛАЙТЕ ЭТО АВТОМАТИЧЕСКИМ

Причиной использования стабилизатора напряжения является колебание напряжения на линиях электропередач. Очень распространенная работа стабилизатора напряжения заключается в том, чтобы стабилизировать напряжение от источника питания к поток постоянного напряжения . Они предотвращают повреждение приборов из-за колебаний. Мы используем стабилизаторы для кондиционеров, холодильников, телевизоров и т. д., внутри него 5 частей, которые работают на стабилизацию напряжения. В этом блоге мы узнаем, как работает стабилизатор для приборов в качестве защиты…!

СОДЕРЖИМОЕ:

• Принцип работы автоматического стабилизатора напряжения
• Детали внутри стабилизатора напряжения
• Как работают детали для стабилизации напряжения
• Как работает стабилизатор?
• Какие бывают стабилизаторы?

ПРИНЦИП РАБОТЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ:

Принцип работы стабилизатора заключается в стабильном изменении выходного напряжения независимо от входного напряжения.  

Почему мы используем стабилизатор? Электроприборы изготавливаются таким образом, что они имеют определенный предел напряжения для их правильной работы. Когда уровень входного напряжения ниже или выше этого предела, это может повредить электронные компоненты в цепи и привести к неправильной работе прибора.

Поскольку при передаче по линиям электропередач часто случаются колебания напряжения, стабилизатор играет важную роль в защите электроприборов. Основные части внутри стабилизатора включают в себя трансформатор, выпрямитель, транзистор, реле и предустановку.

Основной принцип работы стабилизатора — схемы понижающего и повышающего регуляторов для поддержания напряжения в диапазоне 200-230В.

Рабочее напряжение стабилизатора 170-230В. Нормальное напряжение питания в Индии составляет 9 В.0003 230В. Диапазон колебаний напряжения 90–300 В. Понижающий/повышающий контроллер добавляет или вычитает 25 В для компенсации колебаний.

Типы защиты, которые дает автоматический стабилизатор напряжения, включают: защита от перенапряжения (выше 230В), защита от пониженного напряжения (до 170В), защита с задержкой включения/выключения (3-5с).

Схема контроллера понижающего преобразователя:

Контроллер понижающего преобразователя работает путем стабилизации напряжения, когда напряжение питания превышает предел, путем вычитания напряжения трансформатора из входного напряжения.

Буст-контроллер:

Буст-контроллер стабилизирует низкое входное напряжение, добавляя к нему напряжение.

Ниже мы подробно рассмотрим операцию…!

ДЕТАЛИ ВНУТРИ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

• Трансформатор
• Выпрямитель
• Цепь фильтра
• Предустановка
• Стабилитрон
• Транзистор
• Реле
• Обратный диод

КАК ДЕТАЛИ РАБОТАЮТ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ?

Трансформатор:

Трансформатор — это электрическое устройство, которое помогает повышать или понижать напряжение переменного тока. Он используется в линиях электропередачи для удовлетворения потребностей в электроэнергии путем повышения и понижения напряжения. Он обычно используется для различных целей. Он имеет две обмотки, а именно первичную и вторичную обмотки.

В стабилизаторе трансформатор является одной из важнейших частей. Так как электронная схема внутри стабилизатора не выдерживает большего диапазона напряжений, используются трансформаторы. В режиме повышения напряжения он увеличивает или уменьшает напряжение для нужд электрического прибора (нагрузки).

Повышающий и понижающий режимы: В повышающем трансформаторе число витков первичной обмотки меньше числа витков вторичной обмотки. В понижающий трансформатор , количество витков на первичной обмотке больше, чем количество витков на вторичной стороне.

Цепь преобразования постоянного тока:

Выпрямитель:

Выпрямитель — это электрическое устройство, которое используется для преобразования переменного тока в постоянный. Это заставляет ток течь в одном направлении, тем самым делая ток постоянным. Поскольку электронные схемы не могут работать от переменного напряжения, оно преобразуется в постоянное перед входом в электронную плату.

Контур фильтра:

Цепь фильтра пропускает только постоянную составляющую и устраняет переменную составляющую, поэтому на выходе получается чистый постоянный ток. Схема фильтра, используемая в повышающе-понижающей схеме стабилизатора, представляет собой электронный конденсатор.

В схеме фильтра конденсаторов конденсатор подключен параллельно выходу выпрямителя.

Цепь управления:

Предустановка:

Предустановка представляет собой электронный компонент. Здесь он используется как один из элементов схемы управления, он сравнивает поступающее напряжение питания с заданным напряжением. Когда входное напряжение питания выше заданного нормального номинального напряжения, заданное состояние находится в состоянии активации транзистора, тем самым активируя реле для работы в режиме понижения.

Стабилитрон:

Стабилитрон — это полупроводниковый прибор, который направляет ток как в прямом, так и в обратном направлении. В стабилизаторе он действует как диод обратного смещения, поэтому на нем возникает ток утечки для достижения постоянного / пробивного напряжения.

Транзистор:

Транзистор — это электронный компонент, который действует как переключатель или усилитель. Он принимает слабый ток на одном конце и передает больший ток на другом конце. Транзистор в цепи стабилизатора активирует реле в соответствии с операцией buck/boost.

Реле:

Реле представляет собой электромеханический или электронный переключатель. Он используется в цепях, где напряжение контролируется в другой цепи. Реле действует как соединение между цепями низкого и высокого напряжения.

Он работает, контролируя напряжение путем включения и выключения. В стабилизаторах находится между цепью питания и цепью нагрузки, отключает цепь нагрузки при напряжении выше/ниже номинального.

Катушки реле подразделяются на катушки понижающего реле и катушки повышающего реле, они получают питание при определенной операции.

В стабилизаторе используется реле типа DPDT (двухполюсное двухпозиционное).

Обратный диод:

Обратные диоды используются в схемах для контроля скачков напряжения. Когда он подключен в условиях обратного смещения, противоэдс от реле можно контролировать, чтобы избежать повреждения электронной схемы.

КАК РАБОТАЕТ СТАБИЛИЗАТОР?

Ниже показана блок-схема повышающего стабилизатора:

Блок-схема стабилизатора

Пояснение схемы стабилизатора:

• Понижающая повышающая схема состоит из двух трансформаторов, один на входе, т. е. понижающий трансформатор для уменьшения напряжения переменного тока в цепи (от 230 до 12 В переменного тока), а другой на стороне выхода, т. е. повышающий трансформатор (для добавления или вычитания 25 В переменного тока).
• Нейтраль цепи подключается к нейтрали нагрузки, а фаза цепи подключается к реле. Фаза для нагрузки идет от реле. Тип используемого здесь реле — реле DPDT (например, 200 Ом, 12 В). Они имеют два полюса, четыре переключателя и магнитную катушку, на которую подается питание. Это реле питается от транзистора.
• Транзистор не работает от переменного тока, поэтому используется цепь питания постоянного тока. Понижающий трансформатор со стороны входа преобразует 230 В переменного тока в 12 В переменного тока, который затем соединяется с двухполупериодным выпрямителем (состоящим из диодов), чтобы обеспечить постоянный ток. После пересечения выпрямителя ток становится импульсным постоянным.
• Импульсный постоянный ток не должен подаваться непосредственно на транзистор, поэтому используется схема фильтра (электронный конденсатор). Так что импульсный выход постоянного тока становится устойчивым. Постоянный ток, который мы получаем здесь, является пропорциональным значением для входного переменного тока (например, 230 В переменного тока-12 В постоянного тока / 220 В переменного тока-11,5 В постоянного тока / 240 В переменного тока-12,5 В постоянного тока).
• Здесь мы делаем предустановку, определяя значение для управления стабилизатором. Предустановка подключена к стабилитрону (12 В) для пробоя напряжения, чтобы сделать его постоянным.
• Чтобы избежать повреждения обратной ЭДС электронной схемы от реле, обратный диод (обратное смещение) подключен так, что обратная ЭДС смещается в обратном направлении и циркулирует внутри него и подавляется.
• В выходном трансформаторе напряжение либо суммируется, либо вычитается из входного напряжения (например, 25 В).
• В форсированном режиме, если входное напряжение равно 200 В переменного тока, транзистор отключается, потому что стабилитрон не может пробить этот диапазон напряжения (поскольку диапазон напряжения меньше напряжения пробоя). Это напряжение суммируется с 25 В, так что на выходе получается 225 В переменного тока (направление тока на первичной и вторичной сторонах одинаково вниз, поэтому суммируется).
• В buck, если входное напряжение 230В, транзистор открывается, потому что оно больше, чем напряжение пробоя стабилитрона, тогда выходное напряжение будет 230-25=205В (ток в первичной и вторичной обмотках выходной трансформатор стоит напротив поэтому вычитается)

Рабочий диапазон напряжения варьируется от стабилизатора к стабилизатору в зависимости от потребности кондиционеров (170-270В / 90-300В / 130-300В -прим. ), холодильников (130-290В / 70-300В -прим. ,), LED/LCD-телевизор (90-290 В / 140-295 В — прибл.), TV+ музыкальные системы (135-290 В / 90-300 В — прим.), стиральные машины / микроволновая печь (150-280 В).

КАКОВЫ ТИПЫ СТАБИЛИЗАТОРОВ?

• Стабилизатор напряжения с ручным управлением: Этот тип стабилизатора напряжения не выдает выходной сигнал в зависимости от пониженного/повышенного напряжения, мы должны вручную корректировать уровень напряжения в соответствии с входным сигналом. Этого в наше время нет.
• Автоматический стабилизатор напряжения: Автоматический стабилизатор напряжения автоматически регулирует напряжение с помощью повышающе-понижающих цепей. Как мы видели в посте…
• Сервостабилизатор напряжения: Сервостабилизатор напряжения предназначен для точной коррекции напряжения. В автоматических стабилизаторах напряжения диапазон напряжения обычно составляет 200-230 В, но когда мы используем сервостабилизатор, его диапазон регулирования напряжения составляет ± 0,5.