Circuiti stabilizzatori di tensione - varietà e dispositivo

Gli stabilizzatori di tensione prevengono i danni alle apparecchiature e agli elettrodomestici dovuti alle fluttuazioni del carico. Il dispositivo è compatibile con reti monofase e trifase, adatto per appartamenti e abitazioni private. Potrebbe essere necessario un circuito stabilizzatore di tensione quando si collega il dispositivo da soli o si organizza la rete elettrica.

Il principio di funzionamento degli stabilizzatori

Il principio di funzionamento dipende dal tipo di attrezzatura. Per evidenziare i punti generali, è consigliabile considerare il design. Il dispositivo è composto dai seguenti elementi:

• Sistema di controllo. Consente di monitorare la tensione di uscita, portandola a un indicatore stabile di 220 V. L'apparecchiatura funziona con un errore del 10-15%.
• Trasformatore automatico. Disponibile per versioni relè, triac, servomotore. Aumenta o diminuisce la tensione nominale.
• Invertitore. I modelli di inverter sono dotati di un meccanismo da generatore, trasformatore e transistor. Gli elementi attraverso l'avvolgimento primario possono passare o spegnere la corrente, formando una tensione in uscita.
• Blocco di protezione, alimentazione secondaria. Disponibile per modelli a 220 Volt.

La funzione di bypass o transito consente ai regolatori di fornire tensione all'uscita fino al superamento del limite impostato.

Il principio di funzionamento dei modelli di relè

Il dispositivo relè regola la tensione chiudendo i contatti del relè. Il controllo dei parametri viene effettuato utilizzando un microcircuito, i cui elementi confrontano la tensione di rete con quella di riferimento. Se gli indicatori non corrispondono, i segnali vengono ricevuti dai microcircuiti stabilizzatori di tensione per diminuire o aumentare l'avvolgimento.

Con il suo basso costo e la sua compattezza, le apparecchiature relè reagiscono lentamente ai picchi di tensione, possono spegnersi per un breve periodo e non possono sopportare il sovraccarico.

L'errore del dispositivo è del 5-10%.

Come funzionano i servoazionamenti

I componenti principali di un apparato servocomandato sono un servomotore e un trasformatore automatico. Se la tensione si discosta dalla norma, viene inviato un segnale per commutare il trasformatore dal controller al motore. Il confronto degli indicatori di riferimento e della tensione di ingresso viene effettuato dalla scheda di controllo.

Gli stabilizzatori servocomandati possono regolare il carico di una rete trifase e monofase. Si distinguono per la loro durata, affidabilità e corretto funzionamento durante il sovraccarico.

La precisione degli strumenti è dell'1%.

Il principio di funzionamento dei dispositivi inverter

Lo stabilizzatore inverter regola la tensione secondo il sistema a doppia conversione:

1. La corrente alternata all'ingresso viene equalizzata, fatta passare attraverso un filtro del condensatore di ripple.
2. La corrente raddrizzata viene alimentata all'inverter, trasformata in corrente alternata e alimentata al carico.

La tensione di uscita rimane stabile.

I dispositivi con inverter sono caratterizzati da risposta rapida, efficienza dal 90%, funzionamento ininterrotto e silenzioso nell'intervallo 115-300 Volt.

Il campo di controllo dell'apparecchio diminuisce all'aumentare del carico.

Caratteristiche del calcolo delle caratteristiche

Per installare un dispositivo parametrico, è necessario calcolare la potenza, la tensione di ingresso, la corrente di base dei transistor. Ad esempio, la tensione di uscita massima è 14 V, l'uscita minima è 1,5 V e la corrente massima è 1 A. Conoscendo i parametri, viene effettuato il calcolo:

1. Tensione di ingresso. La formula è usata Uin = Uout + 3... La cifra è il coefficiente di caduta di tensione nella sezione della transizione dal collettore all'emettitore.
2. La potenza massima dissipata dal transistor. Per la selezione a favore di un valore maggiore, è necessario un libro di riferimento. Si applicano le seguenti formule: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. Corrente di base del transistor. I calcoli vengono effettuati secondo la formula: Ib max = Imax / h21E min. L'ultimo indicatore è 25, quindi 1/25 = 0,04 A.
4. Parametri del tiristore ballast. La formula è applicata Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0,00133 + 0,005) = 474 Ohm. Ist min - corrente di stabilizzazione; Ust - tensione di stabilizzazione, che è data dal diodo Zener.

Le cifre e i calcoli sono forniti per resistori da 1 ohm.

Circuito per stabilizzatore di compensazione

I circuiti di compensazione spiegano il collegamento del feedback. I dispositivi stessi hanno una tensione di uscita accurata senza riferimento alla corrente di carico.

Circuito seriale

Per designazioni dal libro di riferimento è possibile identificare:

• unità di regolazione - P;
• sorgente di tensione nominale di riferimento - AND;
• indicatori comparati - ES;
• amplificatore a corrente costante - W.

Per calcolare la tensione di uscita, è necessario conoscere le caratteristiche del dispositivo. Un transistor si regolerà e l'altro si stabilizzerà. Il diodo Zener è una fonte di riferimento. La differenza di potenza è la tensione tra l'emettitore e la base.

Quando la corrente del collettore viene applicata al resistore, la tensione scende, ha polarità inversa per il gruppo emettitore. Il risultato è un calo delle correnti di collettore ed emettitore. Per rendere agevole la regolazione, viene utilizzato un divisore per la linea dello stabilizzatore. Il controllo del passo si ottiene utilizzando la tensione del supporto del diodo zener.

Circuito parallelo

Se la tensione si discosta dal valore nominale, si verifica un impulso di disadattamento. Questa è la differenza tra rendimento e tassi di supporto. Essendo la centralina parallela al carico, amplifica il segnale. C'è un cambiamento nella corrente all'elemento regolatore, una caduta della tensione del resistore e un valore nominale costante all'uscita.

Circuito stabilizzatore parametrico

Il diagramma che spiega il processo di stabilizzazione della tensione di riferimento sarà il principale per i modelli parametrici. Il partitore di tensione del dispositivo è un resistore di zavorra e un diodo zener con una resistenza di carico parallela. Quando la tensione di alimentazione nominale e il carico di corrente variano, la tensione si stabilizza.

Se questo indicatore aumenta all'ingresso, la corrente che passa attraverso il diodo zener e il resistore aumenta. Grazie agli indicatori volt-ampere, la valutazione del diodo zener rimane quasi invariata, così come la tensione della resistenza di carico. Tutte le vibrazioni riguardano solo il resistore.

Specifiche del dispositivo a impulsi

Il dispositivo ad impulsi è caratterizzato da un'elevata efficienza anche in condizioni di un ampio intervallo di tensione. Il circuito del dispositivo include una chiave, un accumulatore di energia e un circuito di controllo. L'elemento di regolazione è collegato in modalità a impulsi. Il principio di funzionamento del dispositivo:

1. Una tensione di feedback positivo viene fornita dal secondo collettore attraverso il secondo condensatore alla base.
2. Il collettore n. 2 si apre dopo la saturazione di corrente dal resistore n. 2.
3. Alla giunzione dal collettore all'emettitore, la saturazione è minore e rimane aperta.
4. L'amplificatore è collegato al collettore n. 3 tramite il diodo Zener n. 2.
5. La base è collegata al divisore.
6. Il primo diodo zener comanda l'apertura/chiusura del secondo collettore tramite un segnale proveniente dal terzo.

Quando il secondo diodo zener è aperto, l'energia viene immagazzinata nell'induttanza, fornendo il campo di chiusura al carico.

Stabilizzatori su microcircuiti

Un partitore lineare si distingue per l'alimentazione di una tensione instabile all'ingresso e la rimozione di una stabile dal braccio divisore. L'allineamento è effettuato da un braccio del passo che mantiene una resistenza costante. I dispositivi si distinguono per la loro semplicità di progettazione, assenza di interferenze durante il funzionamento. I microcircuiti sono collegati in serie o in parallelo.

Stabilizzatori seriali

I dispositivi della serie sono caratterizzati dall'inclusione di un elemento di controllo in parallelo al carico. Ci sono due modifiche:

• Con transistor bipolare. Non ha un circuito autoregolato, la stabilità della tensione dipende dal valore corrente e dagli indicatori di temperatura. Come amplificatore di corrente viene utilizzato un inseguitore di emettitore o un transistor composito.
• Con anello di autoregolazione. Il dispositivo di compensazione funziona secondo il principio dell'equalizzazione dei valori di uscita e di riferimento. Parte della tensione di uscita viene rimossa dal divisore resistivo e quindi confrontata utilizzando un diodo zener. Il circuito di controllo è un circuito di retroazione a 180 gradi. La corrente è stabilizzata da un resistore o da un alimentatore.

Gli stabilizzatori di serie più popolari sono quelli integrali.

Le specifiche dello stabilizzatore parallelo

Un dispositivo parallelo si distingue per l'inclusione di un elemento di controllo parallelo al carico fornito. Il diodo zener viene utilizzato del tipo a semiconduttore oa scarica di gas. Il circuito è richiesto per la regolazione di dispositivi complessi.

La riduzione della tensione instabile all'ingresso viene eseguita utilizzando un resistore. È consentito utilizzare una macchina bipolare con elevati valori di resistenza differenziale in un'area separata.

Caratteristiche dei dispositivi con tre terminali

Gli stabilizzatori per la tensione alternata sono di piccole dimensioni e sono disponibili in una custodia in plastica o in metallo. Sono dotati di canali per ingresso, massa e uscita. I condensatori del dispositivo sono sigillati su entrambi i lati per ridurre l'ondulazione.

La tensione di uscita è di circa 5 V, la tensione di ingresso è di circa 10 V, la potenza di dissipazione è di 15 W.

Le modifiche a tre pin consentono di ottenere una tensione non standard richiesta per alimentare breadboard, batterie a bassa potenza, durante la riparazione o l'aggiornamento delle apparecchiature.

Algoritmo per l'autoassemblaggio del dispositivo

Per l'autoproduzione, è consigliabile utilizzare un circuito triac: un dispositivo efficace. Equalizza la potenza nominale della corrente fornita a tensioni da 130 a 270 V. Il dispositivo può essere realizzato sulla base di un circuito stampato in foglio di textolite. Il montaggio del dispositivo viene eseguito come segue:

1. Preparazione del nucleo magnetico e diversi cavi.
2. Sarà necessario creare un avvolgimento da un filo con un diametro di 0,064 mm - 8669 giri.
3. I restanti conduttori con un diametro di 0,185 mm sono necessari per gli avvolgimenti rimanenti. Il numero di giri di ciascuno è 522.
4. Collegamento in serie di trasformatori a 12 V.
5. Organizzazione di 7 filiali. I primi 3 sono realizzati in filo con un diametro di 3 mm, gli altri - da pneumatici con una sezione trasversale di 18 mm2. Quindi il dispositivo fatto in casa non si surriscalda.
6. Installazione di un chip controller su un dissipatore di calore in platino.
7. Installazione di triac e led.

Il dispositivo avrà bisogno di una custodia robusta fissata a un telaio rigido. L'opzione più semplice sono le lastre in polimero o alluminio.

Schema collegamento stabilizzatore

Lo stabilizzatore viene inserito in una casa privata utilizzando un cavo VVGng a tre conduttori, un interruttore a tre posizioni e un cavo PUGV. L'installazione viene eseguita prima del contatore, in un quadro separato o di distribuzione:

1. Aprire i contatti sollevando il coperchio anteriore.
2. Passare il cavo per l'uscita e l'ingresso. Serrare la fase di ingresso al terminale Lin, il conduttore neutro (blu) - al terminale Nin, la terra - al terminale a vite con la designazione corrispondente.
3. Se non c'è terra, stringere questo nucleo sotto la vite sul corpo del dispositivo.
4. Riportare la tensione stabilizzata allo schermo comune. La fase viene applicata all'uscita Lout, da zero a Nout e da terra a terra all'ingresso.
5. Testare il circuito in modalità senza carico.

Per il test, tutte le macchine vengono spente, tranne l'input e dirette allo stabilizzatore.

Lo stabilizzatore collegato tra la rete e il carico è adatto per una casa privata o di campagna, appartamento, produzione. Il dispositivo protegge le apparecchiature da guasti, elimina l'effetto di sovraccarico e cortocircuiti sulla linea elettrica.