Вериги на стабилизатора на напрежение - разновидности и устройство

Стабилизаторите на напрежението предотвратяват повреда на оборудването и битовите уреди от колебания на товара. Устройството е съвместимо с еднофазни и трифазни мрежи, подходящи за апартаменти и частни къщи. Може да е необходима схема на стабилизатор на напрежение, когато свързвате устройството сами или подреждате електрическата мрежа.

Принципът на действие на стабилизаторите

Принципът на работа зависи от вида на оборудването. За да се подчертаят общи точки, препоръчително е да се помисли за дизайна. Устройството се състои от следните елементи:

• Контролна система. Позволява ви да наблюдавате изходното напрежение, като го доведете до стабилен индикатор от 220 V. Оборудването работи с грешка от 10-15%.
• Автоматичен трансформатор. Предлага се за версии на релета, симистори, сервомотори. Повишава или понижава напрежението.
• Инвертор. Инверторните модели са оборудвани с механизъм от генератор, трансформатор и транзистори. Елементите през първичната намотка могат да преминат или изключат тока, образувайки напрежение на изхода.
• Защитен блок, вторично захранване. Предлага се за модели от 220 волта.

Функцията за байпас или транзит позволява на регулаторите да подават напрежение към изхода, докато зададената граница не бъде премината.

Принципът на действие на релейните модели

Релейното устройство регулира напрежението чрез затваряне на релейните контакти. Контролът на параметрите се извършва с помощта на микросхема, елементите на която сравняват мрежовото напрежение с референтното. Ако индикаторите не съвпадат, от микросхемите на стабилизатора на напрежението се получават сигнали за намаляване или увеличаване на намотката.

Със своята ниска цена и компактност, релейното оборудване реагира бавно на свръхнапрежения, може да се изключи за кратко и да не издържа на претоварване.

Грешката на устройството е 5-10%.

Как работят серво задвижванията

Основните компоненти на серво задвижван апарат са серво мотор и автоматичен трансформатор. Ако напрежението се отклонява от нормата, се изпраща сигнал за превключване на трансформатора от контролера към двигателя. Сравнението на индикаторите на еталонното и входното напрежение се извършва от таблото за управление.

Сервозадвижваните стабилизатори могат да регулират натоварването на трифазна и еднофазна мрежа. Те се отличават със своята издръжливост, надеждност и правилно функциониране по време на претоварване.

Точността на инструментите е 1%.

Принципът на работа на инверторните устройства

Инверторният стабилизатор регулира напрежението според системата за двойно преобразуване:

1. Променливият ток на входа се изравнява, преминава през пулсационен кондензаторен филтър.
2. Изправеният ток се подава към инвертора, трансформира се в променлив ток и се подава към товара.

Изходното напрежение остава стабилно.

Устройствата с инвертори се характеризират с бърза реакция, ефективност от 90%, непрекъсната и безшумна работа в диапазона 115-300 волта.

Обхватът на управление на апарата намалява с увеличаване на натоварването.

Характеристики на изчисляването на характеристиките

За да инсталирате параметрично устройство, ще трябва да изчислите мощността, входното напрежение, базовия ток на транзисторите. Например, максималното изходно напрежение е 14 V, минималното изходно напрежение е 1,5 V, а максималният ток е 1 А. Познавайки параметрите, се прави изчислението:

1. Входен волтаж. Използва се формулата Uin = Uout + 3... Цифрата е коефициентът на спада на напрежението в участъка на прехода от колектора към излъчвателя.
2. Максималната мощност, която транзисторът разсейва. За избор в полза на по-голяма стойност е необходим справочник. Прилагат се следните формули:Pmax = 1,3 (Uin-Uout) Imax = 1,3 (17-14) = 3,9 W; Pmax = 1,3 (Uin-Uout1) Imax = 1,3 (17-1,5) = 20,15 W.
3. Основен ток на транзистора. Изчисленията се правят по формулата: Ib max = Imax / h21E мин. Последният показател е 25, следователно 1/25 = 0,04 А.
4. Параметри на баластния тиристор. Формулата се прилага Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0,00133 + 0,005) = 474 Ohm. Iст мин - стабилизационен ток; Уст - стабилизационно напрежение, което се дава от ценеровия диод.

Представени са фигури и изчисления за резистори от 1 ом.

Верига за компенсационен стабилизатор

Компенсационните вериги обясняват връзката за обратна връзка. Самите устройства имат точно изходно напрежение без препратка към тока на товара.

Последователна верига

Чрез обозначенията от справочника можете да идентифицирате:

• регулираща единица - P;
• източник на референтно напрежение - И;
• сравнени показатели - ES;
• усилвател с постоянен ток - W.

За да изчислите изходното напрежение, трябва да знаете характеристиките на устройството. Единият транзистор ще регулира, а другият ще се стабилизира. Ценеровият диод е референтен източник. Разликата в мощността е напрежението между излъчвателя и основата.

Когато колекторният ток е приложен към резистора, напрежението пада, има обратна полярност за емитерния възел. Резултатът е спад в колекторните и емитерните токове. За да се направи гладкото регулиране, се използва разделител за линията на стабилизатора. Регулирането на стъпките се постига с помощта на напрежението на опората на ценерови диоди.

Паралелна верига

Ако напрежението се отклонява от номиналното, възниква несъответстващ импулс. Това е разликата между доходността и поддръжката. Тъй като управляващият блок е успореден на товара, той усилва сигнала. Има промяна в тока на елемента на регулатора, спад в напрежението на резистора и постоянна номинална стойност на изхода.

Параметрична стабилизаторна верига

Диаграмата, обясняваща процеса на стабилизиране на еталонното напрежение, ще бъде основната за параметричните модели. Разделителят на напрежение на устройството е баластен резистор и ценеров диод с паралелно съпротивление на натоварване. Когато номиналното захранващо напрежение и текущото натоварване варират, напрежението се стабилизира.

Ако този индикатор се увеличи на входа, токът, преминаващ през ценеровия диод и резистора се увеличава. Благодарение на волт-амперните индикатори, ценеровият диод почти не се променя, както и напрежението на съпротивлението на натоварване. Всички вибрации касаят само резистора.

Спецификации на импулсното устройство

Импулсното устройство се характеризира с висока ефективност дори при условия на голям обхват на напрежението. Схемата на устройството включва ключ, запас от енергия и контролна верига. Регулиращият елемент е свързан в импулсен режим. Принципът на действие на устройството:

1. Позитивно напрежение с обратна връзка се подава от втория колектор през втория кондензатор към основата.
2. Колектор # 2 се отваря след токово насищане от резистор # 2.
3. На кръстовището от колектора към емитера насищането е по-малко и остава отворено.
4. Усилвателят е свързан към колектор # 3 чрез Zener диод # 2.
5. Основата е свързана с разделителя.
6. Първият ценеров диод контролира отварянето / затварянето на втория колектор по сигнал от третия.

Когато вторият ценеров диод е отворен, енергията се съхранява в дросела, захранвайки затварящото поле към товара.

Стабилизатори върху микросхеми

Линейният разделител се отличава с подаване на нестабилно напрежение към входа и отстраняване на стабилно напрежение от рамото на разделителя. Подравняването се извършва от рамото на стъпката, което поддържа постоянно съпротивление. Устройствата се отличават със своята простота на дизайна, липса на смущения в работата. Микросхемите са свързани последователно или паралелно.

Серийни стабилизатори

Серийните устройства се характеризират с включване на управляващ елемент паралелно с товара. Има две модификации:

• С биполярен транзистор. Той няма авторегулирана верига, стабилността на напрежението зависи от величината на тока и температурните индикатори. Като усилвател на ток се използва излъчвател или композитен транзистор.
• С контур за автоматично регулиране. Компенсиращото устройство работи на принципа на изравняване на изходните и референтните стойности. Част от изходното напрежение се отстранява от резистивния делител и след това се сравнява с помощта на ценеров диод. Контролната верига е 180 градусова верига за обратна връзка. Токът се стабилизира от резистор или захранване.

Най-популярните серийни стабилизатори са интегрални.

Спецификата на паралелния стабилизатор

Паралелно устройство се отличава с включване на управляващ елемент, успореден на доставения товар. Ценеровият диод се използва от полупроводников или газоразряден тип. Веригата се търси за регулиране на сложни устройства.

Намаляването на нестабилното напрежение на входа се извършва с помощта на резистор. Позволено е да се използва биполярна машина с високи стойности на диференциално съпротивление в отделна зона.

Характеристики на устройства с три терминала

Стабилизаторите за променливо напрежение са с малки размери и се предлагат в пластмасова или метална кутия. Те са оборудвани с канали за вход, земя и изход. Кондензаторите на устройството са запечатани от двете страни, за да се намали пулсацията.

Изходното напрежение е около 5 V, входното напрежение е около 10 V, мощността на разсейване е 15 W.

Трипиновите модификации позволяват да се получи нестандартно напрежение, необходимо за захранване на макети, батерии с ниска мощност, при ремонт или надстройка на оборудването.

Алгоритъм за самостоятелно сглобяване на устройството

За самостоятелно производство е препоръчително да се използва симисторна верига - ефективно устройство. Той изравнява мощността на подавания ток при напрежения от 130 до 270 V. Устройството може да бъде направено на базата на печатна платка от фолио текстолит. Сглобяването на устройството се извършва, както следва:

1. Подготовка на магнитната сърцевина и няколко кабела.
2. Създаване на намотка от тел с диаметър 0,064 мм - ще са необходими 8669 оборота.
3. Останалите проводници с диаметър 0,185 mm са необходими за останалите намотки. Броят на завъртанията на всеки е 522.
4. Серийно свързване на 12 V трансформатори.
5. Организация на 7 клона. Първите 3 са направени от тел с диаметър 3 mm, останалите - от гуми с напречно сечение 18 mm2. Така домашното устройство няма да се нагрява.
6. Инсталиране на контролен чип върху платинен радиатор.
7. Инсталиране на триаци и светодиоди.

Устройството ще се нуждае от здрав калъф, прикрепен към твърда рамка. Най-лесният вариант е полимерни или алуминиеви плочи.

Схема на свързване на стабилизатора

Стабилизаторът се въвежда в частна къща с помощта на трижилен VVGng кабел, трипозиционен превключвател и PUGV проводник. Монтажът се извършва преди измервателния уред, в отделна или разпределителна платка:

1. Отворете контактите, като повдигнете предния капак.
2. Прекарайте кабела до изхода и входа. Затегнете входната фаза към клемата Lin, нулевия (син) проводник - към клемата Nin, земята - към винтовата клема със съответното обозначение.
3. Ако няма заземяване, затегнете тази сърцевина под винта на корпуса на устройството.
4. Върнете стабилизираното напрежение към общия екран. Фазата се прилага към изхода Lout, нула към Nout и на земята към земята на входа.
5. Тествайте веригата в режим на натоварване.

За теста всички машини са изключени, с изключение на входа и насочени към стабилизатора.

Стабилизаторът, свързан между мрежата и товара, е подходящ за частна или селска къща, апартамент, производство. Устройството предпазва оборудването от повреда, елиминира ефекта от претоварване и късо съединение на електропровода.