Κυκλώματα σταθεροποιητή τάσης - ποικιλίες και συσκευή

Οι σταθεροποιητές τάσης αποτρέπουν ζημιές στον εξοπλισμό και τις οικιακές συσκευές από διακυμάνσεις φορτίου. Η συσκευή είναι συμβατή με μονοφασικά και τριφασικά δίκτυα, κατάλληλα για διαμερίσματα και ιδιωτικές κατοικίες. Μπορεί να χρειαστεί ένα κύκλωμα σταθεροποιητή τάσης κατά τη σύνδεση της συσκευής μόνοι σας ή τη ρύθμιση του ηλεκτρικού δικτύου.

Η αρχή της λειτουργίας των σταθεροποιητών

Η αρχή της λειτουργίας εξαρτάται από τον τύπο του εξοπλισμού. Για να επισημάνετε γενικά σημεία, συνιστάται να εξετάσετε το σχεδιασμό. Η συσκευή αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• Σύστημα ελέγχου. Σας επιτρέπει να παρακολουθείτε την τάση εξόδου, φέρνοντάς την σε σταθερή ένδειξη 220 V. Ο εξοπλισμός λειτουργεί με σφάλμα 10-15%.
• Αυτόματος μετασχηματιστής. Διατίθεται για εκδόσεις ρελέ, triac, servo-motor. Αυξάνει ή μειώνει την ονομαστική τάση.
• Αντιστροφέας. Τα μοντέλα μετατροπέα είναι εξοπλισμένα με μηχανισμό από γεννήτρια, μετασχηματιστή και τρανζίστορ. Στοιχεία μέσω της πρωτεύουσας περιέλιξης μπορούν να περάσουν ή να απενεργοποιήσουν το ρεύμα, σχηματίζοντας μια τάση στην έξοδο.
• Προστατευτικό μπλοκ, δευτερεύον τροφοδοτικό. Διατίθεται για μοντέλα 220 Volt.

Η λειτουργία παράκαμψης ή διέλευσης επιτρέπει στους ρυθμιστές να παρέχουν τάση στην έξοδο έως ότου ξεπεραστεί το καθορισμένο όριο.

Η αρχή της λειτουργίας των μοντέλων ρελέ

Η συσκευή ρελέ ρυθμίζει την τάση κλείνοντας τις επαφές ρελέ. Ο έλεγχος παραμέτρων πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα μικροκύκλωμα, τα στοιχεία του οποίου συγκρίνουν την τάση του δικτύου με το αντίστοιχο. Εάν οι ενδείξεις δεν ταιριάζουν, λαμβάνονται σήματα από τα μικροκυκλώματα σταθεροποιητή τάσης για μείωση ή αύξηση της περιέλιξης.

Με το χαμηλό κόστος και τη συμπαγή του, ο εξοπλισμός ρελέ αντιδρά αργά σε υπερτάσεις τάσης, μπορεί να απενεργοποιηθεί για μικρό χρονικό διάστημα και δεν μπορεί να αντέξει την υπερφόρτωση.

Το σφάλμα της συσκευής είναι 5-10%.

Πώς λειτουργούν οι Servo Drives

Τα κύρια συστατικά μιας σερβοκίνητης συσκευής είναι ένας σερβοκινητήρας και ένας αυτόματος μετασχηματιστής. Εάν η τάση αποκλίνει από τον κανόνα, αποστέλλεται ένα σήμα για την εναλλαγή του μετασχηματιστή από τον ελεγκτή στον κινητήρα. Η σύγκριση των δεικτών των τάσεων αναφοράς και εισόδου πραγματοποιείται από τον πίνακα ελέγχου.

Οι σερβοκίνητοι σταθεροποιητές μπορούν να ρυθμίσουν το φορτίο ενός τριφασικού και μονοφασικού δικτύου. Διακρίνονται από την ανθεκτικότητα, την αξιοπιστία και τη σωστή λειτουργία τους κατά την υπερφόρτωση.

Η ακρίβεια των οργάνων είναι 1%.

Η αρχή της λειτουργίας των συσκευών μετατροπέα

Ο σταθεροποιητής μετατροπέα ρυθμίζει την τάση σύμφωνα με το σύστημα διπλής μετατροπής:

1. Το εναλλασσόμενο ρεύμα στην είσοδο εξισώνεται, περνά μέσα από ένα φίλτρο πυκνωτή κυματισμού.
2. Το διορθωμένο ρεύμα τροφοδοτείται στον μετατροπέα, μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα και τροφοδοτείται στο φορτίο.

Η τάση εξόδου παραμένει σταθερή.

Οι συσκευές με μετατροπείς χαρακτηρίζονται από γρήγορη απόκριση, απόδοση από 90%, αδιάλειπτη και αθόρυβη λειτουργία στην περιοχή των 115-300 Volt.

Το εύρος ελέγχου της συσκευής μειώνεται καθώς αυξάνεται το φορτίο.

Χαρακτηριστικά του υπολογισμού των χαρακτηριστικών

Για να εγκαταστήσετε μια παραμετρική συσκευή, θα πρέπει να υπολογίσετε την ισχύ, την τάση εισόδου, το ρεύμα βάσης των τρανζίστορ. Για παράδειγμα, η μέγιστη τάση εξόδου είναι 14 V, η ελάχιστη έξοδος είναι 1,5 V και το μέγιστο ρεύμα είναι 1 A. Γνωρίζοντας τις παραμέτρους, ο υπολογισμός γίνεται:

1. Τάση εισόδου. Χρησιμοποιείται ο τύπος Uin = Uout + 3... Το σχήμα είναι ο συντελεστής πτώσης τάσης στο τμήμα της μετάβασης από τον συλλέκτη στον πομπό.
2. Η μέγιστη ισχύς που διαλύει το τρανζίστορ. Για επιλογή υπέρ μεγαλύτερης αξίας, απαιτείται ένα βιβλίο αναφοράς. Εφαρμόζονται οι ακόλουθοι τύποι: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. Ρεύμα βάσης τρανζίστορ. Οι υπολογισμοί γίνονται σύμφωνα με τον τύπο: Ib max = Imax / h21E ελάχ. Ο τελευταίος δείκτης είναι 25, επομένως 1/25 = 0,04 A.
4. Παράμετροι του θυρίστορ έρματος. Ο τύπος εφαρμόζεται Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0,00133 + 0,005) = 474 Ohm. Ελάχ - ρεύμα σταθεροποίησης · Ουσ - τάση σταθεροποίησης, που δίνεται από τη δίοδο zener.

Οι αριθμοί και οι υπολογισμοί παρέχονται για αντιστάσεις 1 ohm.

Κύκλωμα για σταθεροποιητή αντιστάθμισης

Τα κυκλώματα αντιστάθμισης εξηγούν τη σύνδεση ανατροφοδότησης. Οι ίδιες οι συσκευές έχουν ακριβή τάση εξόδου χωρίς αναφορά στο ρεύμα φορτίου.

Σειριακό κύκλωμα

Με ονομασίες από το βιβλίο αναφοράς μπορείτε να προσδιορίσετε:

• ρυθμιστική μονάδα - P;
• πηγή ονομαστικής τάσης αναφοράς - AND;
• συγκριτικοί δείκτες - ES;
• ενισχυτής σταθερού ρεύματος - W.

Για να υπολογίσετε την τάση εξόδου, πρέπει να γνωρίζετε τα χαρακτηριστικά της συσκευής. Το ένα τρανζίστορ θα ρυθμιστεί και το άλλο θα σταθεροποιηθεί. Η δίοδος Zener είναι πηγή αναφοράς. Η διαφορά ισχύος είναι η τάση μεταξύ του πομπού και της βάσης.

Όταν το ρεύμα συλλέκτη εφαρμόζεται στην αντίσταση, η τάση πέφτει, έχει αντίστροφη πολικότητα για το συγκρότημα πομπού. Το αποτέλεσμα είναι μια πτώση στα ρεύματα συλλέκτη και εκπομπού. Για να γίνει ομαλή η ρύθμιση, χρησιμοποιείται ένα διαχωριστικό για τη γραμμή σταθεροποιητή. Η ρύθμιση του βήματος επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας την τάση του στηρίγματος διόδων Zener.

Παράλληλο κύκλωμα

Εάν η τάση αποκλίνει από την ονομαστική τιμή, εμφανίζεται ένας παλμός αναντιστοιχίας. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ ποσοστών απόδοσης και στήριξης. Δεδομένου ότι η μονάδα ελέγχου είναι παράλληλη με το φορτίο, ενισχύει το σήμα. Υπάρχει μια αλλαγή στο ρεύμα στο στοιχείο του ρυθμιστή, μια πτώση της τάσης της αντίστασης και μια σταθερή ονομαστική τιμή στην έξοδο.

Παραμετρικό κύκλωμα σταθεροποιητή

Το διάγραμμα που εξηγεί τη διαδικασία σταθεροποίησης της τάσης αναφοράς θα είναι το κύριο για παραμετρικά μοντέλα. Ο διαχωριστής τάσης της συσκευής είναι μια αντίσταση έρματος και μια δίοδος zener με παράλληλη αντίσταση φορτίου. Όταν η ονομαστική τάση τροφοδοσίας και το τρέχον φορτίο κυμαίνονται, η τάση σταθεροποιείται.

Εάν αυτός ο δείκτης αυξηθεί στην είσοδο, αυξάνεται το ρεύμα που διέρχεται από τη δίοδο zener και την αντίσταση. Χάρη στους δείκτες βολτ-αμπέρ, η βαθμολογία διόδου zener σχεδόν δεν αλλάζει, όπως και η τάση της αντίστασης φορτίου. Όλες οι δονήσεις αφορούν μόνο την αντίσταση.

Χαρακτηριστικά συσκευής παλμού

Η παλμική συσκευή χαρακτηρίζεται από υψηλή απόδοση ακόμη και σε συνθήκες μεγάλου εύρους τάσης. Το κύκλωμα συσκευής περιλαμβάνει ένα κλειδί, ένα κατάστημα ενέργειας και ένα κύκλωμα ελέγχου. Το στοιχείο ρύθμισης συνδέεται σε λειτουργία παλμού. Η αρχή της λειτουργίας της συσκευής:

1. Μια θετική τάση ανάδρασης παρέχεται από τον δεύτερο συλλέκτη μέσω του δεύτερου πυκνωτή στη βάση.
2. Ο συλλέκτης # 2 ανοίγει μετά τον τρέχοντα κορεσμό από την αντίσταση # 2.
3. Στη διασταύρωση από τον συλλέκτη στον πομπό, ο κορεσμός είναι μικρότερος και παραμένει ανοιχτός.
4. Ο ενισχυτής συνδέεται με τον συλλέκτη # 3 μέσω της διόδου Zener # 2.
5. Η βάση συνδέεται με το διαχωριστικό.
6. Η πρώτη δίοδος zener ελέγχει το άνοιγμα / κλείσιμο του δεύτερου συλλέκτη με ένα σήμα από τον τρίτο.

Όταν η δεύτερη δίοδος zener είναι ανοιχτή, η ενέργεια αποθηκεύεται στο τσοκ, τροφοδοτώντας το πεδίο κλεισίματος στο φορτίο.

Σταθεροποιητές σε μικροκυκλώματα

Ένας γραμμικός διαχωριστής διακρίνεται από την παροχή ασταθούς τάσης στην είσοδο και την αφαίρεση σταθερής τάσης από τον βραχίονα διαχωριστή. Η ευθυγράμμιση πραγματοποιείται από ένα βραχίονα βήματος που διατηρεί σταθερή αντίσταση. Οι συσκευές διακρίνονται για την απλότητα του σχεδιασμού τους, την απουσία παρεμβολών στη λειτουργία. Τα μικροκυκλώματα συνδέονται σε σειρά ή παράλληλα.

Σειριακοί σταθεροποιητές

Οι συσκευές σειράς χαρακτηρίζονται από τη συμπερίληψη ενός στοιχείου ελέγχου παράλληλα με το φορτίο. Υπάρχουν δύο τροποποιήσεις:

• Με διπολικό τρανζίστορ. Δεν διαθέτει αυτόματο ρυθμισμένο κύκλωμα, η σταθερότητα της τάσης εξαρτάται από το μέγεθος των ενδείξεων ρεύματος και θερμοκρασίας. Ένας ακόλουθος εκπομπού ή ένα σύνθετο τρανζίστορ χρησιμοποιείται ως ενισχυτής ρεύματος.
• Με βρόχο αυτόματης ρύθμισης. Η αντισταθμιστική συσκευή λειτουργεί με βάση την αρχή της εξίσωσης των τιμών εξόδου και αναφοράς. Μέρος της τάσης εξόδου αφαιρείται από το διαχωριστικό αντίστασης και στη συνέχεια συγκρίνεται χρησιμοποιώντας μια δίοδο zener. Ο βρόχος ελέγχου είναι ένας βρόχος ανατροφοδότησης 180 μοιρών. Το ρεύμα σταθεροποιείται από μια αντίσταση ή παροχή ρεύματος.

Οι πιο δημοφιλείς σταθεροποιητές σειράς είναι αναπόσπαστοι.

Οι ιδιαιτερότητες του παράλληλου σταθεροποιητή

Μια παράλληλη συσκευή διακρίνεται από τη συμπερίληψη ενός στοιχείου ελέγχου παράλληλου με το παρεχόμενο φορτίο. Η δίοδος zener χρησιμοποιείται τύπου ημιαγωγού ή εκκένωσης αερίου. Το κύκλωμα είναι σε ζήτηση για ρύθμιση πολύπλοκων συσκευών.

Η μείωση της ασταθούς τάσης στην είσοδο πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια αντίσταση. Επιτρέπεται η χρήση διπολικής μηχανής με υψηλές τιμές διαφορικής αντίστασης σε ξεχωριστή περιοχή.

Χαρακτηριστικά συσκευών με τρία τερματικά

Οι σταθεροποιητές εναλλασσόμενης τάσης είναι μικρού μεγέθους και διατίθενται σε πλαστική ή μεταλλική θήκη. Είναι εξοπλισμένα με κανάλια για είσοδο, γείωση και έξοδο. Οι πυκνωτές της συσκευής είναι σφραγισμένοι και στις δύο πλευρές για μείωση του κυματισμού.

Η τάση εξόδου είναι περίπου 5 V, η τάση εισόδου είναι περίπου 10 V, η ισχύς απορρόφησης είναι 15 W.

Οι τροποποιήσεις τριών ακίδων καθιστούν δυνατή την απόκτηση μη τυπικής τάσης που απαιτείται για την τροφοδοσία ψωμιού, μπαταριών χαμηλής ισχύος, κατά την επισκευή ή την αναβάθμιση του εξοπλισμού.

Αλγόριθμος για αυτοσυναρμολόγηση της συσκευής

Για αυτοπαραγωγή, συνιστάται να χρησιμοποιήσετε ένα κύκλωμα triac - μια αποτελεσματική συσκευή. Εξισορροπεί τη βαθμολογία του παρεχόμενου ρεύματος σε τάσεις από 130 έως 270 V. Η συσκευή μπορεί να κατασκευαστεί με βάση μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος κατασκευασμένη από αλουμινόχαρτο. Η συναρμολόγηση της συσκευής πραγματοποιείται ως εξής:

1. Προετοιμασία του μαγνητικού πυρήνα και πολλών καλωδίων.
2. Θα χρειαστεί να δημιουργήσετε μια περιέλιξη από ένα σύρμα με διάμετρο 0,064 mm - 8669 στροφές.
3. Οι υπόλοιποι αγωγοί με διάμετρο 0,185 mm απαιτούνται για τις υπόλοιπες περιελίξεις. Ο αριθμός στροφών κάθε μία είναι 522.
4. Σειρά σύνδεση 12 μετασχηματιστών.
5. Οργάνωση 7 καταστημάτων. Τα πρώτα 3 είναι κατασκευασμένα από σύρμα με διάμετρο 3 mm, τα υπόλοιπα - από ελαστικά με διατομή 18 mm2. Έτσι, η σπιτική συσκευή δεν θα ζεσταθεί.
6. Εγκατάσταση τσιπ ελεγκτή σε ψύκτρα πλατίνας.
7. Εγκατάσταση triacs και LED.

Η συσκευή θα χρειαστεί μια ανθεκτική θήκη προσαρτημένη σε ένα άκαμπτο πλαίσιο. Η ευκολότερη επιλογή είναι οι πλάκες πολυμερούς ή αλουμινίου.

Διάγραμμα σύνδεσης σταθεροποιητή

Ο σταθεροποιητής εισάγεται σε μια ιδιωτική κατοικία χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο VVGng τριών πυρήνων, έναν διακόπτη τριών θέσεων και ένα καλώδιο PUGV. Η εγκατάσταση πραγματοποιείται πριν από το μετρητή, σε ξεχωριστή πλακέτα διανομής:

1. Ανοίξτε τις επαφές ανυψώνοντας το μπροστινό κάλυμμα.
2. Περάστε το καλώδιο στην έξοδο και την είσοδο. Σφίξτε τη φάση εισόδου στον ακροδέκτη Lin, τον ουδέτερο (μπλε) αγωγό - στον ακροδέκτη Nin, τη γείωση - στον ακροδέκτη βίδας με την αντίστοιχη ονομασία.
3. Εάν δεν υπάρχει γείωση, σφίξτε αυτόν τον πυρήνα κάτω από τη βίδα στο σώμα της συσκευής.
4. Επιστρέψτε την σταθεροποιημένη τάση στην κοινή ασπίδα. Η φάση εφαρμόζεται στην έξοδο Lout, μηδέν στο Nout και γείωση στο έδαφος στην είσοδο.
5. Ελέγξτε το κύκλωμα σε λειτουργία χωρίς φορτίο.

Για τη δοκιμή, όλα τα μηχανήματα είναι απενεργοποιημένα, εκτός από την είσοδο και κατευθύνονται στον σταθεροποιητή.

Ο σταθεροποιητής που συνδέεται μεταξύ του δικτύου και του φορτίου είναι κατάλληλος για ιδιωτική ή εξοχική κατοικία, διαμέρισμα, παραγωγή. Η συσκευή προστατεύει τον εξοπλισμό από βλάβη, εξαλείφει την επίδραση της υπερφόρτωσης και των βραχυκυκλωμάτων στην ηλεκτροφόρα γραμμή.