دارات مثبت الجهد - أصناف وجهاز

تعمل مثبتات الجهد على منع تلف المعدات والأجهزة المنزلية من تقلبات الحمل. الجهاز متوافق مع شبكات أحادية وثلاثية الطور ، ومناسبة للشقق والمنازل الخاصة. قد تكون هناك حاجة لدائرة مثبت الجهد عند توصيل الجهاز بنفسك أو ترتيب الشبكة الكهربائية.

مبدأ عمل المثبتات

يعتمد مبدأ التشغيل على نوع المعدات. لتسليط الضوء على النقاط العامة ، من المستحسن النظر في التصميم. يتكون الجهاز من العناصر التالية:

• نظام التحكم. يسمح لك بمراقبة جهد الخرج ، بحيث يصل إلى مؤشر مستقر عند 220 فولت. يعمل الجهاز مع خطأ بنسبة 10-15٪.
• محول أوتوماتيكي. متاح للترحيل ، التيرستورات ، إصدارات المحركات المؤازرة. يرفع أو يخفض تصنيف الجهد.
• العاكس. تم تجهيز نماذج العاكس بآلية من مولد ومحول وترانزستورات. يمكن للعناصر من خلال الملف الأساسي أن تمر أو توقف التيار ، وتشكل جهدًا عند الخرج.
• كتلة واقية ، مصدر طاقة ثانوي. متوفر لطرز 220 فولت.

تسمح وظيفة التجاوز أو العبور للمنظمين بتزويد الجهد الناتج حتى يتم تجاوز الحد المحدد.

مبدأ تشغيل نماذج الترحيل

ينظم جهاز الترحيل الجهد عن طريق إغلاق جهات اتصال الترحيل. يتم التحكم في المعلمات باستخدام دائرة كهربائية دقيقة ، حيث تقارن عناصرها جهد التيار الكهربائي بالجهد المرجعي. إذا لم تتطابق المؤشرات ، يتم تلقي إشارات من الدوائر الدقيقة لمثبت الجهد لتقليل أو زيادة اللف.

بفضل التكلفة المنخفضة والاكتناز ، تتفاعل معدات الترحيل ببطء مع زيادة الجهد ، ويمكن أن تتوقف عن العمل لفترة قصيرة ، ولا يمكنها تحمل الحمل الزائد.

خطأ الجهاز هو 5-10٪.

كيف تعمل محركات الأقراص المؤازرة

المكونات الرئيسية للجهاز الذي يحركه المؤازرة هي محرك مؤازر ومحول أوتوماتيكي. إذا انحرف الجهد عن القاعدة ، يتم إرسال إشارة لتبديل المحول من وحدة التحكم إلى المحرك. يتم إجراء مقارنة بين مؤشرات الجهد المرجعي والمدخلات بواسطة لوحة التحكم.

يمكن للمثبتات التي تعمل بالمؤازرة تنظيم حمل شبكة ثلاثية الطور وحيدة الطور. تتميز بمتانتها وموثوقيتها وعملها السليم أثناء الحمل الزائد.

دقة الأجهزة 1٪.

مبدأ تشغيل أجهزة العاكس

ينظم مثبت العاكس الجهد وفقًا لنظام التحويل المزدوج:

1. يتم معادلة التيار المتردد عند الإدخال ، ويمر عبر مرشح مكثف تموج.
2. يتم تغذية التيار المعدل إلى العاكس ، ويتحول إلى تيار متناوب ويتم تغذيته بالحمل.

يظل جهد الخرج مستقرًا.

تتميز الأجهزة ذات المحولات بالاستجابة السريعة والكفاءة من 90٪ والتشغيل الصامت والمتواصل في نطاق 115-300 فولت.

ينخفض ​​نطاق التحكم في الجهاز مع زيادة الحمل.

ميزات حساب الخصائص

لتثبيت جهاز حدودي ، ستحتاج إلى حساب الطاقة ، جهد الإدخال ، التيار الأساسي للترانزستورات. على سبيل المثال ، الحد الأقصى لجهد الخرج هو 14 فولت ، والحد الأدنى للإخراج هو 1.5 فولت ، والحد الأقصى للتيار هو 1 أ. بمعرفة المعلمات ، يتم إجراء الحساب:

1. مساهمة الجهد. الصيغة المستخدمة Uin = Uout + 3... الرقم هو معامل انخفاض الجهد في قسم الانتقال من المجمع إلى الباعث.
2. القوة القصوى التي يبددها الترانزستور. للاختيار لصالح قيمة أكبر ، هناك حاجة إلى كتاب مرجعي. يتم تطبيق الصيغ التالية:Pmax = 1.3 (Uin-Uout) إيماكس = 1.3 (17-14) = 3.9 واط ؛ Pmax = 1.3 (Uin-Uout1) Imax = 1.3 (17-1.5) = 20.15 واط.
3. تيار قاعدة الترانزستور. يتم إجراء الحسابات وفقًا للصيغة: Ib max = Imax / h21E min. المؤشر الأخير هو 25 ، وبالتالي فإن 1/25 = 0.04 أ.
4. معلمات الثايرستور الصابورة. يتم تطبيق الصيغة Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0.00133 + 0.005) = 474 أوم. أنا مين - تيار الاستقرار أوست - جهد التثبيت ، الذي يتم الحصول عليه بواسطة الصمام الثنائي زينر.

يتم توفير الأرقام والحسابات لمقاومات 1 أوم.

دائرة لمثبت التعويض

تشرح دارات التعويض اتصال التغذية الراجعة. تتمتع الأجهزة نفسها بجهد إخراج دقيق دون الرجوع إلى تيار الحمل.

الدائرة التسلسلية

من خلال التسميات من الكتاب المرجعي يمكنك تحديد:

• وحدة التنظيم - P ؛
• مصدر تصنيف الجهد المرجعي - AND ؛
• المؤشرات المقارنة - ES ؛
• مضخم تيار ثابت - W.

لحساب جهد الخرج ، تحتاج إلى معرفة ميزات الجهاز. سينظم ترانزستور واحد ، والآخر سيستقر. الصمام الثنائي زينر هو مصدر مرجعي. فرق الطاقة هو الجهد بين الباعث والقاعدة.

عندما يتم تطبيق تيار المجمع على المقاوم ، ينخفض ​​الجهد ، ويكون له قطبية عكسية لتجميع الباعث. والنتيجة هي انخفاض في تيارات المجمع والباعث. لجعل الضبط سلسًا ، يتم استخدام فاصل لخط الموازن. يتم تحقيق تنظيم الخطوة باستخدام جهد دعم الصمام الثنائي Zener.

التوصيل بالتوازي

إذا انحرف الجهد عن القيمة الاسمية ، يحدث نبضة غير متطابقة. هذا هو الفرق بين معدلات العائد والدعم. نظرًا لأن وحدة التحكم موازية للحمل ، فإنها تضخم الإشارة. هناك تغيير في التيار عند عنصر المنظم ، وانخفاض في جهد المقاوم وقيمة اسمية ثابتة عند الخرج.

دائرة استقرار حدودي

سيكون الرسم البياني الذي يشرح عملية تثبيت الجهد المرجعي هو الرسم الرئيسي للنماذج البارامترية. مقسم الجهد للجهاز هو مقاوم للصابورة وصمام زينر بمقاومة تحميل متوازية. عندما يتقلب جهد الإمداد الاسمي والحمل الحالي ، يستقر الجهد.

إذا زاد هذا المؤشر عند الإدخال ، يزداد التيار المار عبر الصمام الثنائي زينر والمقاوم. بفضل مؤشرات فولت أمبير ، لا يتغير تصنيف الصمام الثنائي زينر تقريبًا ، كما هو الحال مع جهد مقاومة الحمل. كل الاهتزازات تخص المقاوم فقط.

تفاصيل جهاز النبض

يتميز جهاز النبضات بكفاءة عالية حتى في ظروف نطاق الجهد الكبير. تشتمل دائرة الجهاز على مفتاح ومخزن للطاقة ودائرة تحكم. يتم توصيل عنصر الضبط في وضع النبض. مبدأ تشغيل الجهاز:

1. يتم توفير جهد رد فعل إيجابي من المجمع الثاني عبر المكثف الثاني إلى القاعدة.
2. يفتح المُجمع رقم 2 بعد التشبع الحالي من المقاوم رقم 2.
3. عند التقاطع من المجمع إلى الباعث ، يكون التشبع أقل ويظل مفتوحًا.
4. مكبر الصوت متصل بالمجمع رقم 3 من خلال الصمام الثنائي Zener رقم 2.
5. القاعدة متصلة بالمقسم.
6. يتحكم أول صمام ثنائي زينر في فتح / إغلاق المجمع الثاني بإشارة من الثالث.

عندما يكون الصمام الثنائي زينر الثاني مفتوحًا ، يتم تخزين الطاقة في الخنق ، مما يوفر حقل الإغلاق للحمل.

المثبتات على الدوائر الدقيقة

يتميز المقسم الخطي بإمداد جهد غير مستقر للإدخال وإزالة جهد ثابت من ذراع المقسم. يتم إجراء المحاذاة بواسطة ذراع خطوة تحافظ على مقاومة ثابتة. تتميز الأجهزة ببساطتها في التصميم وغياب التداخل أثناء التشغيل. ترتبط الدوائر الدقيقة في سلسلة أو على التوازي.

المثبتات التسلسلية

تتميز أجهزة السلسلة بإدراج عنصر تحكم بالتوازي مع الحمل. هناك نوعان من التعديلات:

• مع الترانزستور ثنائي القطب. لا تحتوي على دائرة ذاتية التنظيم ، يعتمد استقرار الجهد على حجم مؤشرات التيار ودرجة الحرارة. يتم استخدام تابع باعث أو ترانزستور مركب كمضخم حالي.
• مع حلقة الضبط التلقائي. يعمل الجهاز التعويضي على مبدأ معادلة المخرجات والقيم المرجعية. يتم إزالة جزء من جهد الخرج من الحاجز المقاوم ، ثم مقارنته باستخدام الصمام الثنائي زينر. حلقة التحكم عبارة عن حلقة تغذية مرتدة 180 درجة. يتم تثبيت التيار بواسطة المقاوم أو مزود الطاقة.

مثبتات السلسلة الأكثر شيوعًا هي مثبتات متكاملة.

تفاصيل المثبت الموازي

يتميز الجهاز الموازي بإدراج عنصر تحكم موازٍ للحمل المزود. يستخدم الصمام الثنائي زينر من نوع أشباه الموصلات أو تصريف الغاز. الدائرة مطلوبة لتنظيم الأجهزة المعقدة.

يتم تقليل الجهد غير المستقر عند الإدخال باستخدام المقاوم. يُسمح باستخدام آلة ثنائية القطب ذات قيم مقاومة تفاضلية عالية في منطقة منفصلة.

ميزات الأجهزة بثلاث محطات طرفية

مثبتات الجهد المتناوب صغيرة الحجم ومتوفرة في علبة بلاستيكية أو معدنية. وهي مجهزة بقنوات للإدخال والأرض والمخرج. مكثفات الجهاز محكمة الغلق على كلا الجانبين لتقليل التموج.

جهد الخرج حوالي 5 فولت ، جهد الدخل حوالي 10 فولت ، قوة التبديد 15 وات.

تتيح التعديلات ثلاثية السنون الحصول على جهد غير قياسي مطلوب لتشغيل ألواح التجارب والبطاريات منخفضة الطاقة عند إصلاح أو ترقية المعدات.

خوارزمية للتجميع الذاتي للجهاز

للإنتاج الذاتي ، يُنصح باستخدام دائرة التيرستورات - جهاز فعال. إنه يعادل تصنيف التيار الموفر عند الفولتية من 130 إلى 270 فولت. يمكن تصنيع الجهاز على أساس لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من رقائق النسيج. يتم تجميع الجهاز على النحو التالي:

1. تحضير القلب المغناطيسي والعديد من الكابلات.
2. ستحتاج إلى إنشاء لف من سلك بقطر 0.064 مم - 8669 لفة.
3. بالنسبة لللفات المتبقية ، هناك حاجة إلى الموصلات المتبقية بقطر 0.185 مم. عدد دورات كل 522.
4. سلسلة توصيل محولات 12 فولت.
5. تنظيم 7 فروع. الثلاثة الأولى مصنوعة من سلك بقطر 3 مم ، والآخرون - من إطارات بقطر 18 مم 2. لذلك لن يتم تسخين الجهاز محلي الصنع.
6. تركيب شريحة تحكم على المبدد الحراري البلاتيني.
7. تركيب التيرستورات ومصابيح LED.

سيحتاج الجهاز إلى علبة متينة متصلة بإطار صلب. الخيار الأسهل هو ألواح البوليمر أو الألومنيوم.

مخطط اتصال المثبت

يتم إدخال المثبت في منزل خاص باستخدام كبل VVGng ثلاثي النواة ومفتاح ثلاثي المواضع وسلك PUGV. يتم التثبيت قبل العداد ، في لوحة منفصلة أو لوحة توزيع:

1. افتح نقاط التلامس عن طريق رفع الغطاء الأمامي.
2. مرر الكابل إلى المخرج والمدخل. شد مرحلة الإدخال إلى طرف Lin ، الموصل المحايد (الأزرق) - إلى طرف Nin ، الأرض - إلى طرف المسمار مع التعيين المقابل.
3. إذا لم يكن هناك أرضية ، فقم بشد هذا اللب تحت المسمار الموجود في جسم الجهاز.
4. أعد الجهد المستقر إلى الدرع المشترك. يتم تطبيق المرحلة على خرج Lout ، والصفر على Nout ، والأرض على الأرض عند الإدخال.
5. اختبر الدائرة في وضع عدم التحميل.

بالنسبة للاختبار ، يتم إيقاف تشغيل جميع الأجهزة ، باستثناء الإدخال وتوجيهها إلى جهاز التثبيت.

المثبت المتصل بين التيار الكهربائي والحمل مناسب لمنزل خاص أو ريفي أو شقة أو إنتاج. يحمي الجهاز المعدات من الفشل ، ويزيل تأثير الحمل الزائد والدوائر القصيرة على خط الطاقة.