La demanda de sistemes d’estabilització de tensió ha crescut significativament en els darrers anys. Té un especial interès en els dispositius que treballen amb fonts d'il·luminació artificial i, en particular, amb leds. L’estabilitzador actual del lm317 és un dispositiu senzill, barat, però fiable que podeu comprar o muntar. En aquest darrer cas, cal conèixer les regles bàsiques d’instrumentació, els requisits de seguretat a l’hora de treballar amb electricitat i preparar un conjunt estàndard d’elements.
Per què és necessària l'estabilització de corrent i tensió
El nombre d’aparells elèctrics a les llars està en constant creixement. En els darrers anys, el nombre d’aparells elèctrics ha augmentat diverses vegades. Com a resultat, ha augmentat la demanda de nivells de tensió a les xarxes elèctriques. A més, la majoria dels edificis (residencials i industrials) i centrals elèctriques es van construir fa més de 30-40 anys.
Alguns dispositius moderns estan fabricats amb estabilitzadors incorporats: petits circuits per evitar avaries de sobrecàrregues. Però la majoria no contenen dispositius addicionals i, fins i tot, una petita diferència entre la xarxa amenaça de cremar-se. En el grup d’alt risc, electrodomèstics grans (no digitals). En particular, calderes i rentadores.
Per evitar danys i assegurar un voltatge estable a la xarxa, instal·leu estabilitzadors. A cada llar, això és opcional. Si l’edifici té un subministrament de corrent constant sense canvis greus (dins de 220 volts amb un error màxim del 10%), no hi ha cap sentit en els dispositius addicionals. Però quan els salts són constants, la instal·lació d’un estabilitzador estalviarà tecnologia i proporcionarà electricitat.
Tipus d'aparells estabilitzadors
Abans de comprar el dispositiu, heu de familiaritzar-vos amb els principals tipus i funcions. Tots tenen avantatges i desavantatges, dissenyats per a diferents nivells de tensió i el nombre de dispositius. Els principis de treball difereixen.
Relé
La millor opció per a apartaments i cases particulars. Al transformador s’instal·len diversos enrotllaments magnètics. En el moment de la caiguda de tensió, es produeix una commutació entre ells, la qual cosa permet estalviar el flux de tensió en el mode anterior. Els desavantatges són:
- canvi del flux d’energia en un mode pas a pas (bruscament, de manera intermitent);
- curvatura del flux de tensió sinusoïdal;
- poca potència en el moment del retrocés.
El cost d’aquests dispositius és molt inferior al d’altres models d’estabilitzadors. Les revisions dels propietaris són bones, el dispositiu és suficient per a les xarxes domèstiques.
Electrònica
Hi ha dos tipus d’estabilitzadors de “farcit” electrònic: el triac i el tiristor. En el primer, el canvi entre els enrotllaments en mode automàtic es realitza mitjançant un petit mecanisme - un triac. L’eficiència del dispositiu és alta, funciona ràpidament. Un avantatge significatiu per a l’ús domèstic és el funcionament tranquil. El segon tipus no és tan efectiu, normalment s’utilitza per estabilitzar les xarxes domèstiques sense gaire tensió. L’inconvenient més notable és el cost.
Electromecànica
Altres noms: servomotor, servoaccionador. El principi de funcionament: amb l'ajuda d'un accionament elèctric, un elèctrode de carboni es desplaça al llarg dels bobinats, creant un voltatge ininterromput.Sovint es compren per a necessitats domèstiques i habitacions petites (llar, casa rural, oficina). Pluses: el preu, la compacitat, la commutació suau. Inconvenient: soroll, baixa velocitat de commutació.
Ferroresonant
En els darrers anys, rarament s’ha utilitzat a causa de l’arribada de dispositius més moderns. L’efecte de la ferroresonància es produeix en el sistema d’interacció del transformador i condensador. Els dispositius de mida gran, sorollosos, no funcionen amb sobrecàrregues importants i importants. Avantatges: llarga vida útil, possibilitat d’utilitzar en habitacions amb alta humitat.
Inversor
Els dispositius d’aquest tipus són potents i costosos. Utilitzat en la vida quotidiana i grans locals industrials. La diferència principal és l’oscil·lador i controlador de cristall, que converteixen la tensió a l’entrada en corrent directe, i a la sortida en alternant. La formació doble simultània permet treballar amb diferents nivells de corrent: de 115 a 300 volts. Avantatges: sense sorolls, mida petita, commutació i regulació ràpida, altres funcions addicionals (per exemple, protecció dels electrodomèstics de tensió excessiva).
Diagrames de dispositius de línia
L’estabilitzador de corrent del lm317 és un dispositiu que funciona segons un circuit de commutació de tensió lineal. Aquests microcircuits s'utilitzen per a xarxes en què no es requereixi una elevada eficiència i una energia excessiva. En particular, per donar suport al funcionament dels LED. Beneficis:
- protecció contra sobtats sobtats, nivells excessius d’electricitat;
- inversió de polaritat del corrent a l'element d'entrada;
- manca de peces i dispositius addicionals.
Els inconvenients són una menor eficiència: la tensió obtinguda superior a la necessària es processa per escalfar, de manera que es necessita un refredament addicional.
Per a un funcionament estable, cal una diferència positiva de corrents a l’entrada i la sortida: els estabilitzadors lineals deixen de funcionar quan cauen a 0,4V (fins i tot a 0,5V). Per tant, el circuit PSU del lm317 amb corrent i tensió regulables no s'utilitza per a dispositius grans i xarxes "pesades".
Principals característiques
El regulador de tensió del lm317 funciona en un rang d'alimentació determinat. Els límits són un mínim d’1,25 V, un màxim de 37 V. A la sortida, la tensió no supera els 1,5 Amperis, l'error amb la connexió inestable és de fins al 0,1%.
El regulador de tensió del microcircuit lm317 disposa de sistemes de protecció interna addicionals: d’avaries de curtcircuit, de sobretensió tèrmica, de dissipació excessiva de tensió “en excés”.
La limitació tèrmica està garantida per microsensors especials que garanteixen la protecció de l'equip contra l'excedència de la potència dissipada. Si això succeeix, el dispositiu simplement s'apagarà i no patirà.
Potència i tensió d’entrada
Perquè el regulador de corrent funcioni al circuit lm317, la tensió a la part d’entrada no ha de ser superior a 40 volts. En aquest cas, la diferència mínima de corrent a les entrades i sortides ha de superar els 2 volts.
Perquè el regulador de tensió funcioni a lm317, el circuit no hauria de rebre una càrrega superior a 1,5A. Si no hi ha refrigeració addicional, el nivell disminuirà. La potència aproximada es calcula multiplicant dos indicadors: la potència de l’electricitat a la sortida i la diferència entre els potencials d’entrada i sortida.
A temperatures ambientals de fins a 30 º centígrads es permet una dissipació de potència de fins a 1,5 W (si no hi ha dissipador). En un nivell normal de dissipació de calor, es permet una dispersió de fins a 20 W.
Disseny del dispositiu
El circuit d’alimentació d’estabilitzador del lm317 amb ajust de corrent i tensió amb una disposició mínima presenta dues resistències, la diferència de resistència de les quals regula la tensió de sortida i els condensadors. El valor actual actual dels elements de suport és d’1,25 V. La resistència no hauria de superar els 240 Ohms.
El cos estabilitzador del circuit lm317 està fabricat en plàstic. Opcions possibles: TO 220 i 220FP, SOT23 i D2PAK. Els sistemes de protecció interna permeten que el dispositiu funcioni en cas de desconnexió de l’entrada d’ajust.
Conductors d’impuls
Els conductors amb un sistema de pols són els mateixos estabilitzadors de tensió. La tensió alterna us permet ajustar el funcionament del dispositiu. Si el nivell és inferior a 2-3 Amperis, no cal extirpar calor.
Els dispositius polsadors "tallen" el corrent entrant per obtenir el nivell de tensió desitjat a la sortida. Pot funcionar amb xarxes d’alta càrrega. Inconvenients: necessiteu una font d’alimentació separada, un cost, un camp electromagnètic “excés” extern. És difícil muntar a casa.
Esquemes de commutació
El circuit d’alimentació d’alimentació del lm317 amb corrent i tensió regulables permet utilitzar l’estabilitzador en xarxes amb tensió no estàndard. Perquè el dispositiu funcioni, cal tenir almenys dues resistències. Els indicadors més importants són la tensió del punt de referència, el nivell actual a la sortida.
L’alimentació elèctrica estabilitzada més simple
Els estabilitzadors de tensió són necessaris no només per protegir els equips domèstics i industrials. Al laboratori, els dispositius ajuden a evitar els cabals de potència excessius i les xarxes de combustió. Per tant, principiants i tècnics professionals s’esforcen a utilitzar almenys blocs estabilitzadors simples.
Els avantatges principals:
- muntatge senzill;
- treball fiable;
- peces de baix cost i assequibles.
Els desavantatges inclouen una baixa eficiència de sortida, l’ús de grans radiadors, la gran mida del dispositiu.
Un dispositiu estàndard requerirà diversos elements:
- circuit lm317;
- transistor amb caixa de plàstic;
- díode;
- dues resistències;
- dos condensadors;
- pont de díodes.
El nombre mínim de peces i un disseny senzill us permetrà muntar ràpidament un regulador de tensió i utilitzar-lo per a una petita xarxa.
Les mètriques dels ítems no són crítiques. Per exemple, les resistències de R1 poden tenir valors de 30 a 50 ohms, però no instal·len cap díode.
Alimentació estabilitzadora integrada
Els dispositius amb un sistema de funcionament integrat s'utilitzen en estabilitzadors de tensió, sistemes d'àudio, amplificadors, fonts d'alimentació i altres. Tots els detalls estructurals es connecten mitjançant un cristall de silici de manera que la seva seqüència constitueix un estabilitzador. En enginyeria elèctrica s’utilitzen dos tipus:
- utilitzar un semiconductor;
- utilitzant elements cinematogràfics (híbrids).
El circuit estàndard inclou diverses parts típiques: una font de referència, un amplificador, un element regulador, un mecanisme de protecció per a desconnectar i prevenir curtcircuits.
Els circuits integrats són dispositius amb un cicle funcional complet. Cada un té camins d'entrada, sortida i terra.
Podeu utilitzar aquests esquemes només amb certs indicadors de tensió. Els límits admissibles són de 5 a 24 V, per a corrents - inferiors a 1A.
Els circuits integrats tenen un limitador de tensió de sortida. També hi ha instal·lada una protecció de sobreescalfament addicional.
Circuit estabilitzador amb font d’alimentació regulable
El pont rectificador d'aquest tipus de dispositius permet convertir un flux de corrent altern en un de constant. Un dels condensadors filtra l’energia amb característiques d’ondulació, l’altre facilita la transició de tensió. Aquest tipus fa possible que l'estabilitzador funcioni a un nivell de freqüència baixa de freqüència.
L'elecció del resistor es realitza segons el valor de la qualificació acceptable per a l'estabilitzador. L’error hauria de ser mínim. La millor opció és un càlcul precís.
Àrea d’aplicació
Els estabilitzadors basats en el xip LM317 s’utilitzen per estabilitzar els principals indicadors dels dispositius tècnics.Aquest dispositiu és fàcil de muntar tu mateix i un dispositiu fabricat en fàbrica és barat. Per a aquesta classe compta amb excel·lents dades de funcionament i una vida útil si no hi ha pujades de potència excessivament fortes.
El desavantatge és el límit de tensió: no més de 3V. L’estabilitzador basat en el recinte TO 220 és el model més assequible que s’utilitza en diverses àrees:
- xarxes domèstiques (domèstiques);
- condicions de laboratori;
- Il·luminació de LED (LED).
Els sistemes d’estabilització de tensió basats en el xip LM317 són dispositius fiables, senzills i convenients. El cost és reduït, però les característiques són positives. Aquests estabilitzadors s'utilitzen sovint per als LED dels cotxes.
