הביקוש למערכות ייצוב מתח גדל משמעותית בשנים האחרונות. עניין מיוחד מוצג במכשירים שעובדים עם מקורות אור מלאכותיים ובמיוחד עם נוריות LED. המייצב הנוכחי ב- lm317 הוא מכשיר פשוט, זול אך אמין שתוכלו לרכוש או להרכיב בעצמכם. במקרה האחרון, עליכם להכיר את כללי המכשור הבסיסיים, דרישות הבטיחות בעבודה עם חשמל ולהכין סט אלמנטים סטנדרטי.
לשם מה מייצב הזרם והמתח?
מספר המכשירים החשמליים בבתים הולך וגדל. בשנים האחרונות מספר מכשירי החשמל גדל מספר פעמים. כתוצאה מכך גדל הצורך ברמות מתח ברשתות החשמל. יתר על כן, מרבית הבניינים (מגורים ותעשייה) ותחנות כוח נבנו לפני יותר מ-30-40 שנה.
חלק מהמכשירים המודרניים מיוצרים עם מייצבים מובנים - מעגלים קטנים למניעת נזק כתוצאה מהתחשמלות. אך רובם אינם מכילים מכשירים נוספים ואפילו ירידה קטנה ברשת מאיימת להישרף. מכשירי חשמל ביתיים גדולים (לא דיגיטליים) נמצאים בסיכון גבוה. בפרט דוודים ומכונות כביסה.
כדי למנוע נזק ולהבטיח מתח יציב ברשת, מותקנים מייצבים. זה אופציונלי בכל בית. אם לבניין יש אספקת זרם קבועה ללא תנודות קשות (בטווח של 220 וולט עם שגיאה מקסימאלית של 10%), אין טעם להתקנים נוספים. אך כאשר המתח קבוע, התקנת מייצב תחסוך ציוד ותספק חשמל.
סוגי מכשירים מייצבים
לפני רכישת מכשיר, עליך להכיר את הסוגים והתכונות העיקריים. לכל אחד מהם יתרונות וחסרונות, המיועדים לרמות מתח שונות ומספר מכשירים. גם עקרונות העבודה שונים.
ממסר
האפשרות הטובה ביותר עבור בתים פרטיים ובתים כפריים, דירות. על השנאי מותקנות כמה פיתולים מגנטיים. ברגע של ירידת מתח, מתרחש מיתוג ביניהם, המאפשר לשמור על זרימת המתח באותו מצב. החסרונות כוללים:
- שינוי בזרימת האנרגיה במצב שלבי (באופן פתאומי, לסירוגין);
- עקמומיות הסינוסואיד של זרימת המתח;
- כוח נמוך ברגע הרתיעה.
העלות של מכשירים כאלה נמוכה בהרבה ממודלים אחרים של מייצבים. ביקורות הבעלים טובות, המכשיר מספיק לרשתות ביתיות.
אֶלֶקטרוֹנִי
ישנם שני סוגים של מייצבים אלקטרוניים "מילוי" - טריאק וטיריסטור. בראשונה, מעבר בין פיתולים במצב אוטומטי מתבצע על ידי מנגנון קטן - טריאק. היעילות של המכשיר גבוהה, הוא עובד במהירות. יתרון משמעותי לשימוש ביתי הוא פעולה ללא רעש. הסוג השני אינו יעיל כל כך, בדרך כלל משתמשים בו לייצוב רשתות ביתיות ללא מתח רב. החיסרון הבולט ביותר הוא העלות.
אלקטרומכנית
שמות אחרים הם מנוע סרוו, מנוע סרוו. עקרון הפעולה - בעזרת כונן חשמלי, אלקטרודת הפחמן נעה לאורך הפיתולים ויוצרת מתח ללא הפרעה. נקנה לעיתים קרובות לצרכי בית ולמקומות קטנים (בית, קוטג ', משרד). יתרונות - מחיר, קומפקטיות, החלפה חלקה. חסרונות - רעש, מהירות החלפה איטית.
רסונאנט
בשנים האחרונות משתמשים בו לעתים נדירות בגלל הופעתם של מכשירים מודרניים יותר. אפקט הרסוננס מתרחש במערכת האינטראקציה בין שנאי וקבל. המכשירים גדולים, רועשים ואינם פועלים בעומס יתר פתאומי ומשמעותי. יתרונות - חיי שירות ארוכים, יכולת השימוש בחדרים עם לחות גבוהה.
ממיר מתח
מכשירים מסוג זה הם חזקים ויקרים. הם משמשים בחיי היומיום ובמקומות תעשייתיים גדולים. ההבדל העיקרי הוא מתנד קריסטל ובקר, הממירים את המתח בכניסה לזרם ישר, ובפלט לזרם חילופין. עיצוב כפול סימולטני מאפשר לך לעבוד עם רמות זרם שונות - בין 115 ל -300 וולט. יתרונות - ללא רעש, גודל קטן, מיתוג ויסות מהיר, תכונות נוספות אחרות (למשל, הגנה על מכשירי חשמל ביתיים מפני מתח יתר).
דיאגרמות מכשיר לינאריות
המייצב הנוכחי ב- lm317 הוא מכשיר הפועל במעגל מיתוג מתח ליניארי. מיקרו מעגלים כאלה משמשים לרשתות שבהן אין צורך ביעילות גבוהה ובעוצמה מוגזמת. בפרט, לתמיכה בהפעלת נוריות LED. יתרונות:
- הגנה מפני נחשולים פתאומיים, רמות הספק מוגזמות;
- היפוך קוטביות של הזרם באלמנט הקלט;
- היעדר חלקים ומכשירים נוספים.
החסרונות כוללים יעילות נמוכה יותר - המתח המתקבל מעבר לנדרש מעובד לחימום, ולכן יש צורך בקירור נוסף.
להפעלה יציבה נדרש הבדל חיובי בזרמים בכניסה ובפלט - מייצבים לינאריים מפסיקים לתפקד כאשר ירידה של 0.4 וולט (אפילו ב 0.5 וולט). לכן, מעגל אספקת החשמל ב- lm317 עם ויסות זרם ומתח אינו משמש למכשירים גדולים ורשתות "כבדות".
מאפיינים עיקריים
וסת המתח ב- lm317 פועל בטווח מסוים של אספקת חשמל. המגבלות הן 1.25 וולט מינימום, 37 וולט מקסימום. ביציאה, כוח המתח אינו עולה על 1.5 אמפר, השגיאה בחיבור לא יציב היא עד 0.1%.
לווסת המתח במיקרו מעגל lm317 יש מערכות הגנה פנימיות נוספות: ממעגלים קצרים, ממתח יתר תרמי, מפיזור יתר של מתח "עודף".
מגבלה תרמית ניתנת על ידי מיקרו-חיישנים מיוחדים המבטיחים את ההגנה על הציוד מפני העוצמה המפוזרת - אם זה קורה, המכשיר פשוט יכבה ולא יסבול.
מתח ומתח כניסה
כדי שהווסת הנוכחי יעבוד במעגל lm317, המתח בחלק הקלט לא יכול להיות גבוה מ -40 וולט. במקרה זה, הפרש הזרם המינימלי בכניסות וביציאות חייב להיות גבוה מ -2 וולט.
כדי שווסת המתח יעבוד על lm317, המעגל לא יכול לקבל עומס גדול מ- 1.5A. אם אין קירור נוסף, הרמה תרד. ההספק המשוער מחושב על ידי הכפלת שני אינדיקטורים - תפוקת החשמל של החשמל והפרש הפוטנציאל בין הקלט והפלט.
בטמפרטורות הסביבה עד 30 מעלות צלזיוס, מותר פיזור הספק של עד 1.5W (אם אין גוף קירור). ברמה נורמלית של פיזור חום, מותר פיזור של עד 20W.
תכנון מכשיר
במעגל אספקת החשמל המייצב lm317 עם ויסות זרם ומתח עם סידור מינימלי יש שני נגדים, שההפרש בהתנגדות שלהם מווסת את המתח ביציאה ובקבלים.הערך הממוצע של הזרם על האלמנטים התומכים הוא 1.25 V. ההתנגדות לא תעלה על 240 אוהם.
גוף המייצב בתרשים lm317 עשוי פלסטיק. אפשרויות אפשריות: TO 220 ו- 220FP, SOT23 ו- D2PAK. מערכות הגנה פנימיות מאפשרות להתקן לפעול במקרה של ניתוק כניסת השליטה.
נהגי דופק
נהגים עם מערכת דחפים הם אותם ווסתי מתח. מתח AC מאפשר לך לווסת את פעולת המכשיר. אם המפלס נמוך מ 2-3 אמפר, אין צורך בפיזור חום נוסף.
התקני דופק "חותכים" את זרם הקלט להשגת רמת המתח הרצויה ביציאה. זה יכול לעבוד עם רשתות של עומסים גבוהים. חסרונות - אתה צריך מקור חשמל נפרד, עלות, שדה אלקטרומגנטי חיצוני "נוסף". קשה להרכיב בבית.
דיאגרמות חיבור
המעגל להפעלת יחידת אספקת החשמל ב- lm317 עם ויסות זרם ומתח מאפשר להשתמש במייצב ברשתות עם מתח לא סטנדרטי. מינימום של שני נגדים נדרשים כדי שהמכשיר יעבוד. האינדיקטורים החשובים ביותר הם המתח של נקודת הייחוס, רמת זרם המוצא.
אספקת החשמל המיוצבת הפשוטה ביותר
יש צורך במייצבי מתח לא רק כדי להגן על ציוד ביתי ותעשייתי. במעבדה, המכשירים מסייעים במניעת זרימת חשמל מופרזת ושריפות ברשת. לכן, מתחילים וטכנאים מקצועיים נוטים להשתמש בלוקים מייצבים פשוטים לפחות.
פלוסים עיקריים:
- הרכבה קלה;
- עבודה אמינה;
- חלקים זולים ומשתלמים.
החסרונות כוללים יעילות תפוקה נמוכה, שימוש ברדיאטורים גדולים וגודל המכשיר הגדול.
התקן סטנדרטי ידרוש מספר אלמנטים:
- מעגל lm317;
- טרנזיסטור עם מארז פלסטיק;
- דיודה;
- שני נגדים;
- שני קבלים;
- גשר דיודה.
המספר המינימלי של חלקים ועיצוב פשוט יאפשרו לך להרכיב במהירות את ווסת המתח ולהשתמש בו לרשת קטנה.
מדדי האלמנטים אינם קריטיים. לדוגמה, הנגדים ב- R1 יכולים לנוע בין 30 ל- 50 אוהם, והדיודה אינה מותקנת.
ספק כוח מייצב משולב
התקנים עם מערכת הפעלה משולבת משמשים במייצבי מתח, מערכות שמע, מגברים, ספקי כוח ואחרים. כל חלקי המבנה מחוברים באמצעות גביש סיליקון כך שהרצף שלהם מהווה מייצב. בהנדסת חשמל משתמשים בשני סוגים:
- שימוש במוליכים למחצה;
- עם שימוש באלמנטים קולנועיים (היברידיים).
המעגל הסטנדרטי כולל כמה חלקים אופייניים: מקור התייחסות, מגבר, וסת ומנגנון הגנה לכיבוי ומניעת קצר.
מעגלים משולבים הם מכשירים עם מחזור פונקציונלי שלם. לכל אחד יש כניסה, יציאה ושביל קרקע.
אתה יכול להשתמש במעגלים כאלה רק עם מחווני מתח מסוימים. גבולות מותרים הם בין 5 ל 24 וולט, לזרם - פחות מ -1 A.
במעגלים משולבים יש מגביל מתח יציאה. מותקן גם הגנה מפני התחממות יתר.
מעגל מייצב עם ספק כוח מוסדר
בחירת הנגד מתבצעת על פי הערך הנקוב המותר למייצב. השגיאה צריכה להיות מינימלית. האפשרות הטובה ביותר היא חישוב מדויק.
אזור היישום
מייצבים המבוססים על מיקרו מעגל LM317 משמשים לייצוב האינדיקטורים העיקריים של מכשירים טכניים. קל להרכיב מכשיר כזה לבד, ומכשיר תוצרת המפעל אינו זול. עבור מעמד זה, יש לו נתונים תפעוליים וחיי שירות מצוינים, אם אין נחשולי מתח חזקים מדי.
החיסרון הוא מגבלת המתח - לא יותר מ -3 וולט. המייצב המבוסס על מארז TO 220 הוא הדגם המשתלם ביותר המשמש בכמה תחומים:
- רשתות ביתיות (ביתיות);
- תנאי מעבדה;
- תאורת לד (דיודות פולטות אור).
מערכות ייצוב מתח המבוססות על מיקרו מעגל LM317 הן מכשירים אמינים, פשוטים ונוחים. העלות קטנה, אך המאפיינים חיוביים. מייצבים אלה משמשים לרוב לנורות LED במכוניות.
