Схеми за стабилизатор на напрежението - разновидности и устройство

Стабилизаторите на напрежението предотвратяват повреждането на оборудването и домакинските уреди от колебанията на натоварването. Устройството е съвместимо с еднофазни и трифазни мрежи, подходящо за апартаменти и частни къщи. Може да е необходима верига на стабилизатор на напрежението, когато свържете устройството сами или инсталирате захранване.

Принципът на работа на стабилизаторите

Принципът на работа зависи от вида на оборудването. За да подчертаете общите моменти, препоръчително е да обмислите дизайна. Устройството се състои от следните елементи:

• Контролна система. Той ви позволява да проследявате изходното напрежение, като го довеждате до стабилен индикатор от 220 V. Оборудването работи с грешка 10-15%.
• Автоматичен трансформатор. Предлага се в релейни, триакови, серво модификации. Увеличава или намалява номиналното напрежение.
• Инвертор. Механизмът на генератора, трансформатора и транзисторите са оборудвани с инверторни модели. Елементите през първичната намотка могат да преминат или изключат тока, образувайки напрежение на изхода.
• Защитен блок, вторичен източник на енергия. Предлага се за модели от 220 волта.

Байпасната или транзитна функция позволява на стабилизаторите да подават напрежение към изхода, докато лимитът не бъде потиснат.

Принципът на работа на релейните модели

Релейното устройство регулира напрежението, като затваря контактите на релето. Параметрите се контролират с помощта на микросхема, елементите на която сравняват мрежовото напрежение с референтното напрежение. Ако индикаторите не съвпадат, микросхемите на регулатора на напрежението получават сигнали за понижаване или увеличаване на намотката.

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

Точността на устройствата е 5-10%.

Как работят серво задвижванията

Основните компоненти на серво задвижващото устройство са сервомотор и автоматичен трансформатор. Ако напрежението се отклони от нормата, се изпраща сигнал за превключване на трансформатора от контролера към мотора. Сравнението на индикаторите за еталонно и входно напрежение се извършва от контролното табло.

Серво стабилизаторите могат да регулират натоварването на трифазна и еднофазна мрежа. Те се отличават с издръжливост, надеждност, добро функциониране при 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. Ректифицираният ток се подава към инвертора, трансформира се в променлив ток и се подава към товара.

Изходното напрежение остава стабилно.

Устройствата с инвертори се различават по скорост на реакция, ефективност от 90%, непрекъсната и безшумна работа в диапазона от 115-300 волта.

Диапазонът на управление на апарата намалява, ако натоварването се увеличи.

Характеристики на изчисляването на характеристиките

За да инсталирате параметричен апарат, трябва да изчислите мощността, входното напрежение, базовия ток на транзисторите. Например, максималното изходно напрежение е 14 V, минималният изход е 1,5 V, а максималният ток е 1 A. Като знаете параметрите, изчислението се прави:

1. Входен волтаж. Използвана формула Uin = Uout + 3, Цифрата е коефициентът на спад на напрежението в участъка на прехода от колектора към емитера.
2. Максималната мощност, разсеяна от транзистора. За да изберете в полза на по-голяма стойност, е необходима справка. Използват 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. Настояща транзисторна основа. Изчисленията се правят по формулата: Ib max = Imax / h21E мин. Последният индикатор е 25, следователно 1/25 = 0,04 A.
4. Параметри на баластния тиристор. Формулата се прилага Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0,00133 + 0,005) = 474 Ohms. Iст мин - стабилизационен ток; Уст - стабилизация на напрежението, което произвежда ценеров диод.

Цифрите и изчисленията са предвидени за резистори със съпротивление 1 ом.

Схема за компенсационен стабилизатор

Компенсационните схеми обясняват връзките за обратна връзка. Самите устройства имат точно изходно напрежение, без да се позовава на товарния ток.

Последователна схема

По означение от директорията можете да идентифицирате:

• регулаторна единица - P;
• източникът на референтното напрежение - И;
• сравнени показатели - ES;
• усилвател с постоянен ток - W.

За да изчислите изходното напрежение, трябва да знаете характеристиките на устройството. Един транзистор ще регулира, а вторият ще се стабилизира. Ценеровият диод е референтен източник. Разлика в мощността - напрежение в областта между излъчвателя и основата.

Когато токът на колектора се прилага към резистора, напрежението спада, той има противоположната полярност за емитерния монтаж. В резултат на това токовете на колектора и емитера спадат. За да направите регулирането гладко, се използва разделител за линията на стабилизатора. Регулирането на стъпките се постига чрез стабилизиране на напрежението на ценеровия диод.

Паралелна верига

Ако напрежението се отклони от номиналната стойност, възниква импулс на несъответствие. Това е разликата между показателите за излизане и поддръжка. Тъй като единицата за регулиране е успоредна на товара, той усилва сигнала. Има промяна в тока на елемента-регулатор, спад на напрежението на резистора и запазване на постоянна стойност на изхода.

Параметрична верига на стабилизатора

Диаграма, обясняваща процеса на стабилизиране на референтното напрежение, ще бъде основна за параметричните модели. Разделителят на напрежението на устройството е баластен резистор и ценеров диод с успоредно съпротивление на натоварването. Ако номиналното напрежение и натоварването на тока се колебаят, напрежението се стабилизира.

Ако този индикатор се увеличи на входа, токът, преминаващ през ценеровия диод и резистора, се увеличава. Благодарение на индикаторите за токово напрежение, оценката на ценеровия диод е почти непроменена, както и напрежението на съпротивлението на натоварването. Всички вибрации се отнасят само до резистора.

Специфичност на пулса

Пулсовият апарат се характеризира с висока ефективност дори в широк диапазон на напрежение. Схемата на устройството включва ключ, устройство за съхранение на енергия и управляваща верига. Управляващият елемент е свързан в импулсен режим. Принципът на работа на устройството:

1. Положително напрежение за обратна връзка се подава от втория колектор през втория кондензатор до основата.
2. Колектор № 2 се отваря след насищане на тока от резистор №2.
3. При прехода от колектора към емитера насищането е по-малко и остава отворено.
4. Усилвателят е свързан към колектор номер 3 чрез стабилизиращ диод номер 2.
5. Основата е свързана с разделителя.
6. Първият ценеров диод контролира отварянето / затварянето на втория колектор чрез сигнал от третия.

Когато вторият ценеров диод е отворен, в индуктора се натрупва енергия, влизайки в затварящото поле към товара.

Стабилизатори на чипове

Линейният разделител се характеризира с подаване на нестабилно напрежение към входа и отстраняване на стабилен разделител от рамото. Изравняването се извършва от разделителна рама, която поддържа постоянно съпротивление. Устройствата се характеризират с простота на дизайна, отсъствието на смущения в работата. Чиповете са свързани последователно или паралелно.

Серийни стабилизатори

Серийните устройства се характеризират с включването на регулиращ елемент паралелно с товара. Има две модификации:

• С биполярен транзистор. Той няма автоматично регулируема верига; стабилността на напрежението зависи от текущите индикатори на стойността и температурата. Като усилвател на ток се използва последовател на емитер или транзистор от композитен тип.
• С цикъл за автоматично регулиране. Компенсационното 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. Контролният контур е контур за обратна връзка с фазово изместване от 180 градуса. Токът се стабилизира от резистор или източник на енергия.

Най-популярните серийни стабилизатори са интегрални.

Особености на паралелния стабилизатор

Паралелно устройство се характеризира с включването на регулиращ елемент, успореден на приложеното натоварване. Зенер диод се използва полупроводник или газ разряд тип. Веригата е в търсенето за регулиране на сложни устройства.

Намаляването на нестабилен индикатор на входното напрежение се извършва с помощта на резистор. Разрешено е използването на биполярна машина с високо диференциално съпротивление в отделна зона.

Характеристики на устройства с три заключения

Стабилизаторите за променливотоково напрежение са с малки размери, предлагат се в пластмасов или метален калъф. Те са оборудвани с канали за вход, заземяване и изход. Кондензаторите на устройството са запечатани от двете страни, за да се намали пулсацията.

Изходното напрежение е около 5 V, входът е около 10 V, мощността на разсейване е 15 вата.

Триизмерните модификации ви позволяват да получите нестандартно номинално напрежение, необходимо за захранване на модели на дънни платки, батерии с ниска мощност, когато фиксирате или модернизирате оборудването.

Алгоритъмът за самосглобяване на устройството

За самостоятелно производство е препоръчително да използвате триакова верига - ефективно устройство. Той изравнява номиналния ток, подаван при напрежение от 130 до 270 V. Устройството може да бъде направено на базата на печатна платка, направена от фолио с покритие с фолио. Сглобяването на устройството е както следва:

1. Подготовка на магнитната верига и няколко кабела.
2. Създаване на намотка от жица с диаметър 0,064 мм - имате нужда от 8669 оборота.
3. Останалите проводници с диаметър 0,185 мм са необходими за останалите намотки. Броят на завоите на всеки е 522.
4. 12-волтова серия трансформатори
5. Организация на 7 клона. Първите 3 са направени от тел с диаметър 3 mm, а останалите са от гуми с напречно сечение 18 mm2. Така домашното устройство няма да се нагрява.
6. Инсталиране на чипа на контролера върху платинен радиатор.
7. Монтаж на триаци и светодиоди.

За устройството ще ви трябва траен калъф, прикрепен към твърда рамка. Най-лесният вариант са полимерни или алуминиеви плочи.

Диаграма за свързване на стабилизатора

Влизането на стабилизатора в частна къща се извършва с помощта на триядрен VVGng кабел, трипозиционен превключвател и PUGV проводник. Монтажът се извършва до електромера, в отделен или разпределителен панел:

1. Отворете контактите, като повдигнете предния капак.
2. Прекарайте кабела към изхода и входа.Затегнете входната фаза на терминала Lin, неутралния (син) проводник на клемата на Nin и заземете на винтовия терминал със съответното обозначение.
3. Ако няма пръст, завийте тази сърцевина под винта на тялото на устройството.
4. Върнете стабилизираното напрежение към общия щит. Фазата се подава към изхода Lout, нула до Nout, земята на земята на входа.
5. Тествайте веригата в режим без 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 върху електропровода от претоварване и късо съединение.