ازداد الطلب على أنظمة تثبيت الجهد بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة. يظهر اهتمام خاص في الأجهزة التي تعمل مع مصادر الإضاءة الاصطناعية ، وعلى وجه الخصوص ، مع مصابيح LED. المثبت الحالي على lm317 هو جهاز بسيط وغير مكلف ولكنه موثوق يمكنك شراءه أو تجميعه بنفسك. في الحالة الأخيرة ، تحتاج إلى معرفة القواعد الأساسية للأجهزة ومتطلبات السلامة عند العمل بالكهرباء وإعداد مجموعة قياسية من العناصر.
لماذا استقرار التيار والجهد ضروري
يتزايد عدد الأجهزة الكهربائية في المنازل باستمرار. في السنوات الأخيرة ، زاد عدد الأجهزة الكهربائية عدة مرات. ونتيجة لذلك ، ازداد الطلب على مستويات الجهد في الشبكات الكهربائية. علاوة على ذلك ، تم بناء معظم المباني (السكنية والصناعية) ومحطات الطاقة منذ أكثر من 30-40 عامًا.
بعض الأجهزة الحديثة مصنوعة من مثبتات مدمجة - دوائر صغيرة لمنع الأعطال من عرام الطاقة. لكن معظمها لا يحتوي على أجهزة إضافية ، وحتى اختلاف بسيط في الشبكة يهدد بالحرق. في المجموعة عالية الخطورة ، الأجهزة المنزلية الكبيرة (ليست رقمية). على وجه الخصوص ، المراجل والغسالات.
لتجنب التلف وضمان استقرار الجهد في الشبكة ، قم بتثبيت المثبتات. في كل منزل ، هذا اختياري. إذا كان المبنى يحتوي على مصدر تيار مستمر دون تغييرات كبيرة (في حدود 220 فولت بحد أقصى للخطأ بنسبة 10 ٪) ، فلا فائدة من الأجهزة الإضافية. ولكن عندما تكون القفزات ثابتة ، فإن تثبيت المثبت سيوفر التكنولوجيا ويوفر الكهرباء.
أنواع أجهزة التثبيت
قبل شراء الجهاز ، يجب أن تتعرف على الأنواع والميزات الرئيسية. لكل منها مزايا وعيوب ، مصممة لمستويات الجهد المختلفة وعدد الأجهزة. مبادئ العمل تختلف.
تناوب
الخيار الأفضل للمنازل والشقق الخاصة والريفية. يتم تثبيت العديد من اللفات المغناطيسية على المحول. في وقت انخفاض الجهد ، يحدث تبديل بينهما ، مما يسمح لك بحفظ تدفق الجهد في الوضع السابق. تشمل العيوب:
- تغير في تدفق الطاقة في الوضع التدريجي (فجأة ، بشكل متقطع) ؛
- انحناء تدفق الجهد الجيبي.
- طاقة منخفضة في وقت الارتداد.
تكلفة هذه الأجهزة أقل بكثير من النماذج الأخرى من المثبتات. مراجعات المالك جيدة ، الجهاز كافٍ للشبكات المنزلية.
إلكتروني
هناك نوعان من مثبتات "الحشوة" الإلكترونية - التيرستورات والثايرستور. في البداية ، يتم التبديل بين اللفات في الوضع التلقائي بواسطة آلية صغيرة - ثلاثي. كفاءة الجهاز عالية ، يعمل بسرعة. يعد التشغيل الهادئ إضافة مهمة للاستخدام المنزلي. النوع الثاني ليس فعالًا جدًا ، وعادة ما يستخدم لتثبيت الشبكات المنزلية دون جهد كبير. العيب الأبرز هو التكلفة.
الكهروميكانيكية
أسماء أخرى - محرك مؤازر ، محرك مؤازر. مبدأ التشغيل - بمساعدة محرك كهربائي ، يتحرك قطب كربون على طول اللفات ، مما يخلق جهدًا غير منقطع.غالبًا ما يتم شراؤها للاحتياجات المنزلية والغرف الصغيرة (المنزل ، الكوخ ، المكتب). الإيجابيات - السعر والحجم والتبديل السلس. سلبيات - ضوضاء ، سرعة تبديل منخفضة.
مذنب
في السنوات الأخيرة ، نادرًا ما يُستخدم بسبب ظهور أجهزة أكثر حداثة. يحدث تأثير الرنين في نظام تفاعل المحول والمكثف. لا تعمل الأجهزة كبيرة الحجم ، المزعجة ، مع الأحمال الزائدة الحادة والكبيرة. المزايا - عمر خدمة طويل ، إمكانية الاستخدام في غرف ذات رطوبة عالية.
العاكس
الأجهزة من هذا النوع قوية ومكلفة. تستخدم في الحياة اليومية والمباني الصناعية الكبيرة. والفرق الرئيسي هو مذبذب الكريستال ووحدة التحكم ، التي تحول الجهد عند المدخلات إلى التيار المباشر ، وعند الإخراج إلى التيار المتردد. يتيح لك التكوين المزدوج المتزامن العمل مع مستويات مختلفة من التيار - من 115 إلى 300 فولت. المزايا - بدون ضوضاء ، وصغر الحجم ، والتبديل والتنظيم السريع ، وميزات إضافية أخرى (على سبيل المثال ، حماية الأجهزة المنزلية من الجهد المفرط)
مخططات جهاز الخط
المثبت الحالي على lm317 هو جهاز يعمل وفقًا لدائرة تبديل الجهد الخطي. تُستخدم هذه الدوائر المصغرة للشبكات التي لا تتطلب كفاءة عالية وقدرة مفرطة. على وجه الخصوص ، لدعم تشغيل المصابيح. فوائد:
- الحماية من العواصف المفاجئة والمستويات المفرطة للكهرباء ؛
- عكس القطبية للتيار عند عنصر الإدخال ؛
- عدم وجود أجزاء وأجهزة إضافية.
تشمل العيوب كفاءة أقل - يتم معالجة الجهد الذي تم الحصول عليه بما يزيد عن اللازم في التدفئة ، لذلك من الضروري تبريد إضافي.
للتشغيل المستقر ، يلزم وجود فرق إيجابي في التيارات عند المدخلات والمخرجات - تتوقف المثبتات الخطية عن العمل عندما تنخفض عند 0.4 فولت (حتى عند 0.5 فولت). لذلك ، لا يتم استخدام دائرة PSU على lm317 مع التيار والجهد القابل للتعديل للأجهزة الكبيرة والشبكات "الثقيلة".
الخصائص الرئيسية
يعمل منظم الجهد على lm317 في نطاق معين من إمدادات الطاقة. الحد الأدنى هو 1.25 فولت ، بحد أقصى 37 فولت. عند الإخراج ، لا تتجاوز قوة الجهد 1.5 أمبير ، الخطأ مع اتصال غير مستقر يصل إلى 0.1 ٪.
يحتوي منظم الجهد على الدائرة الدقيقة lm317 على أنظمة حماية داخلية إضافية: من دوائر ماس كهربائى ، من الجهد الزائد الحراري ، من التبديد المفرط للجهد "الزائد".
يتم ضمان الحد الحراري بواسطة أجهزة استشعار دقيقة خاصة تضمن حماية المعدات ضد تبديد الطاقة الزائدة - إذا حدث ذلك ، سيتم إيقاف تشغيل الجهاز ببساطة ولن يعاني.
الطاقة ومدخلات الجهد
لكي يعمل المنظم الحالي على دائرة lm317 ، يجب ألا يكون الجهد عند جزء الإدخال أعلى من 40 فولت. في هذه الحالة ، يجب أن يتجاوز الحد الأدنى الحالي للفرق عند المدخلات والمخرجات 2 فولت.
لكي يعمل منظم الجهد على lm317 ، يجب ألا تتلقى الدائرة حمولة أكثر من 1.5 أمبير. إذا لم يكن هناك تبريد إضافي ، فسوف ينخفض المستوى. يتم حساب الطاقة التقريبية عن طريق ضرب مؤشرين - قوة الكهرباء عند الخرج والفرق في إمكانات المدخلات والمخرجات.
في درجات الحرارة المحيطة التي تصل إلى 30 درجة مئوية ، يُسمح بتبديد الطاقة حتى 1.5 واط (إذا لم يكن هناك بالوعة حرارية). عند المستوى الطبيعي لتبديد الحرارة ، يُسمح بتشتت ما يصل إلى 20 واط.
تصميم الجهاز
تحتوي دائرة تزويد طاقة المثبت على lm317 مع تعديل التيار والجهد مع ترتيب أدنى على مقاومين ، والفرق في المقاومة ينظم جهد الخرج والمكثفات. متوسط القيمة الحالية للعناصر الداعمة هو 1.25 فولت.يجب ألا تتجاوز المقاومة 240 أوم.
جسم الموازن في دائرة lm317 مصنوع من البلاستيك. الخيارات الممكنة: TO 220 و 220FP ، SOT23 و D2PAK. تسمح أنظمة الحماية الداخلية للجهاز بالعمل في حالة انقطاع إدخال التعديل.
السائقين الدافع
السائقون بنظام النبض هم نفس مثبتات الجهد. يسمح لك جهد التيار المتردد بتعديل تشغيل الجهاز. إذا كان المستوى أقل من 2-3 أمبير ، فلا حاجة لإزالة الحرارة الإضافية.
تقوم أجهزة النبض "بقطع" التيار الوارد من أجل الحصول على مستوى الجهد المطلوب عند الخرج. يمكن أن تعمل مع شبكات تحميل عالية. سلبيات - تحتاج إلى مصدر طاقة منفصل ، تكلفة ، مجال كهرومغناطيسي خارجي "زائد". من الصعب تجميعها في المنزل.
مخططات التحويل
تسمح لك دائرة إمداد الطاقة الموجودة في lm317 بتيار قابل للتعديل والجهد باستخدام المثبت في الشبكات ذات الجهد غير القياسي. لكي يعمل الجهاز ، يلزم وجود مقاومين على الأقل. أهم المؤشرات هي جهد النقطة المرجعية ، المستوى الحالي عند الخرج.
أبسط مصدر طاقة مستقر
مثبتات الجهد ضرورية ليس فقط لحماية المعدات المنزلية والصناعية. في المختبر ، تساعد الأجهزة على تجنب تدفقات الطاقة المفرطة وشبكات الاحتراق. لذلك ، يسعى المبتدئون والفنيون المحترفون لاستخدام كتل التثبيت البسيطة على الأقل.
المزايا الرئيسية:
- تجميع بسيط
- عمل موثوق به ؛
- أجزاء غير مكلفة وبأسعار معقولة.
تشمل العيوب انخفاض كفاءة الإخراج ، واستخدام المشعات الكبيرة ، والحجم الكبير للجهاز.
يتطلب الجهاز القياسي عدة عناصر:
- الدائرة lm317 ؛
- الترانزستور مع علبة بلاستيكية ؛
- الصمام الثنائي؛
- مقاومتان
- مكثفان
- جسر الصمام الثنائي.
سيسمح لك الحد الأدنى من الأجزاء والتصميم البسيط بتجميع منظم الجهد بسرعة واستخدامه لشبكة صغيرة.
مقاييس العنصر ليست حرجة. على سبيل المثال ، يمكن أن تحتوي المقاومات الموجودة على R1 على قيم من 30 إلى 50 أوم ، ولكن لا تثبت الصمام الثنائي.
امدادات الطاقة المتكاملة المثبت
تستخدم الأجهزة المزودة بنظام تشغيل متكامل في مثبتات الجهد ، والأنظمة الصوتية ، ومكبرات الصوت ، وإمدادات الطاقة وغيرها. يتم توصيل جميع التفاصيل الهيكلية عن طريق بلورة السيليكون بحيث يشكل تسلسلها المثبت. في الهندسة الكهربائية ، يتم استخدام نوعين:
- باستخدام أشباه الموصلات ؛
- باستخدام عناصر الفيلم (الهجين).
تتضمن الدائرة القياسية عدة أجزاء نموذجية: مصدر مرجعي ومضخم وعنصر تنظيم وآلية وقائية لفصل ومنع الدوائر القصيرة.
الدوائر المتكاملة هي أجهزة ذات دورة وظيفية كاملة. لكل منها مسارات الدخول والخروج والأرض.
يمكنك استخدام مثل هذه المخططات فقط مع بعض مؤشرات الجهد. الحدود المسموح بها هي من 5 إلى 24 فولت ، للتيار - أقل من 1 أمبير.
الدوائر المتكاملة لها محدد جهد الخرج. يتم أيضًا تثبيت حماية إضافية من الحرارة الزائدة.
دائرة استقرار مع مصدر طاقة قابل للتعديل
يسمح لك جسر المقوم في هذه الأجهزة بتحويل تيار تيار بديل إلى تيار ثابت. يقوم أحد المكثفات بتصفية الطاقة بخصائص تموج ، والآخر يجعل انتقال الجهد أكثر سلاسة. هذا النوع يجعل من الممكن أن يعمل المثبت على مستوى الترددات المنخفضة للتيار المباشر.
يتم اختيار المقاوم وفقًا لقيمة التصنيف المقبول للمثبت. يجب أن يكون الخطأ الحد الأدنى. الخيار الأفضل هو حساب دقيق.
منطقة التطبيق
يتم استخدام المثبتات المستندة إلى شريحة LM317 لتثبيت المؤشرات الرئيسية للأجهزة التقنية.مثل هذا الجهاز سهل التجميع بنفسك ، والجهاز المصنوع في المصنع غير مكلف. بالنسبة لهذه الفئة ، لديها بيانات تشغيلية ممتازة وعمرًا مفيدًا إذا لم تكن هناك زيادة مفاجئة في الطاقة.
العيب هو حد الجهد - لا يزيد عن 3V. يعد المثبت القائم على حاوية TO 220 هو النموذج الأكثر بأسعار معقولة والذي يُستخدم في عدة مناطق:
- الشبكات المنزلية (المنزلية) ؛
- ظروف المختبر
- إضاءة LED (LEDs).
أنظمة تثبيت الجهد على أساس رقاقة LM317 هي أجهزة موثوقة وبسيطة ومريحة. التكلفة صغيرة ، لكن الخصائص إيجابية. غالبًا ما تستخدم هذه المثبتات لمصابيح LED في السيارات.
