Efterspørgslen efter spændingsstabiliserende systemer er vokset markant i de senere år. Af særlig interesse vises i enheder, der arbejder med kunstige lyskilder og især med LED'er. Den aktuelle stabilisator på lm317 er en enkel, billig, men pålidelig enhed, som du kan købe eller montere selv. I sidstnævnte tilfælde skal du kende de grundlæggende regler for instrumentering, sikkerhedskrav, når du arbejder med elektricitet og forberede et standard sæt elementer.
Hvorfor stabilisering af strøm og spænding er nødvendig
Antallet af elektriske apparater i hjem vokser konstant. I de senere år er antallet af elektriske apparater steget flere gange. Som et resultat er efterspørgslen efter spændingsniveauer i elektriske netværk steget. Desuden blev de fleste af bygningerne (bolig- og industri-) og kraftværker bygget for mere end 30-40 år siden.
Nogle moderne enheder er lavet med indbyggede stabilisatorer - små kredsløb for at forhindre nedbrud fra strømstød. Men de fleste af dem indeholder ikke yderligere enheder, og endda en lille forskel i netværket truer med at brænde ud. I højrisikogruppen er store husholdningsapparater (ikke digitale). Især kedler og vaskemaskiner.
Installer stabilisatorer for at undgå skader og sikre en stabil spænding i netværket. I hvert hjem er dette valgfrit. Hvis bygningen har en konstant strømforsyning uden større ændringer (inden for 220 volt med en maksimal fejl på 10%), er der intet punkt i yderligere enheder. Men når hoppene er konstante, sparer installationen af en stabilisator teknologi og leverer elektricitet.
Typer af stabiliserende enheder
Før du køber enheden, skal du gøre dig bekendt med de vigtigste typer og funktioner. Hver har fordele og ulemper, designet til forskellige spændingsniveauer og antallet af enheder. Principperne for arbejde er forskellige.
Relæ
Den bedste mulighed for private og landejendomme, lejligheder. Flere transformatorer er installeret på transformeren. På tidspunktet for spændingsfaldet sker der en skift mellem dem, som giver dig mulighed for at gemme spændingsstrømmen i den forrige tilstand. Ulemperne inkluderer:
- ændring i energistrøm i trinvis tilstand (pludseligt, med mellemrum);
- krumning af sinusformet spændingsstrøm;
- lav effekt på tilbagetrækningstidspunktet.
Omkostningerne ved sådanne enheder er meget lavere end andre modeller af stabilisatorer. Ejeranmeldelser er gode, enheden er nok til hjemmenetværk.
elektronisk
Der er to typer stabilisatorer af elektronisk "fyldning" - triac og thyristor. I det første udføres skift mellem viklingerne i automatisk tilstand ved hjælp af en lille mekanisme - en triac. Enhedens effektivitet er høj, det fungerer hurtigt. Et betydeligt plus for husholdningsbrug er den stille operation. Den anden type er ikke så effektiv, den bruges normalt til at stabilisere hjemmenetværk uden meget spænding. Den mest bemærkelsesværdige ulempe er omkostningerne.
Elektromekanisk
Andre navne - servomotor, servo-drev. Funktionsprincippet - ved hjælp af et elektrisk drev bevæger en kulstofelektrode sig langs viklingerne og skaber uafbrudt spænding.Købes ofte til huslige behov og små værelser (hjem, sommerhus, kontor). Plusser - pris, kompakthed, glat skift. Ulemper - støj, lav skiftehastighed.
Ferroresonant
I de senere år bruges sjældent på grund af fremkomsten af mere moderne enheder. Effekten af ferroresonance forekommer i systemet for interaktion mellem transformeren og kondensatoren. Større enheder, støjende, fungerer ikke med skarp og betydelig overbelastning. Fordele - lang levetid, muligheden for brug i værelser med høj luftfugtighed.
Inverter
Enheder af denne type er effektive og dyre. Brugt i hverdagen og i store industrilokaler. Den største forskel er krystaloscillatoren og regulatoren, der konverterer spændingen ved indgangen til jævnstrøm og ved udgangen til vekslende. Samtidig dobbeltdannelse giver dig mulighed for at arbejde med forskellige strømniveauer - fra 115 til 300 volt. Fordele - ingen støj, lille størrelse, hurtig omskiftning og regulering, andre yderligere funktioner (for eksempel beskyttelse af husholdningsapparater mod for høj spænding).
Linieenhedsdiagrammer
Strømstabilisatoren på lm317 er en enhed, der fungerer i henhold til et lineært spændingskredsløb. Sådanne mikrokredsløb bruges til netværk, hvor høj effektivitet og overdreven effekt ikke er påkrævet. Især for at understøtte driften af LED'er. Fordele:
- beskyttelse mod pludselige overspændinger, for høje niveauer af elektricitet;
- polaritets reversering af strømmen ved inputelementet;
- mangel på ekstra dele og enheder.
Ulemperne inkluderer lavere effektivitet - den opnåede spænding, der overstiger det nødvendige, behandles til opvarmning, så yderligere køling er nødvendig.
For stabil drift kræves en positiv forskel i strømme ved input og output - lineære stabilisatorer ophører med at fungere, når de falder ved 0.4V (selv ved 0.5V). Derfor bruges PSU-kredsløbet på lm317 med justerbar strøm og spænding ikke til store enheder og "tunge" netværk.
Vigtigste egenskaber
Spændingsregulatoren på lm317 fungerer inden for et vist strømforsyningsområde. Grænserne er mindst 1,25 V, højst 37V. Ved udgangen overskrider spændingseffekten ikke 1,5 Amper, fejlen med ustabil forbindelse er op til 0,1%.
Spændingsregulatoren på mikrokretsen lm317 har yderligere interne beskyttelsessystemer: fra kortslutningsfejl, fra termisk overspænding, fra overdreven spredning af "overskydende" spænding.
Termisk begrænsning sikres ved hjælp af specielle mikrosensorer, der garanterer beskyttelse af udstyret mod overskydende strømafledning - hvis dette sker, vil enheden simpelthen slukke og ikke lide.
Strøm og indgangsspænding
For at den aktuelle regulator skal arbejde på lm317-kredsløbet, bør spændingen ved indgangsdelen ikke være større end 40 volt. I dette tilfælde skal den minimale strømforskel ved ind- og udgange overstige 2 volt.
For at spændingsregulatoren skal arbejde på lm317, bør kredsløbet ikke modtage en belastning på mere end 1,5A. Hvis der ikke er nogen yderligere afkøling, falder niveauet. Den omtrentlige effekt beregnes ved at multiplicere to indikatorer - strømmen til elektricitet ved udgangen og forskellen i potentiale for input og output.
Ved omgivelsestemperaturer op til 30 ° Celsius er strømforsyning op til 1,5 W tilladt (hvis der ikke er nogen køleplade). På et normalt niveau af varmeafledning er spredning på op til 20W tilladt.
Enhedsdesign
Stabilisatorens strømforsyningskredsløb på lm317 med strøm- og spændingsjustering med et minimumsarrangement har to modstande, hvis forskel i modstand regulerer udgangsspændingen og kondensatorerne. Den gennemsnitlige aktuelle værdi på støtteelementerne er 1,25 V. Modstanden bør ikke overstige 240 ohm.
Stabilisatorlegemet på lm317-kredsløbet er lavet af plast. Mulige indstillinger: TO 220 og 220FP, SOT23 og D2PAK. Internt beskyttelsessystemer gør det muligt for enheden at arbejde i tilfælde af afbrydelse af justeringsindgangen.
Impulsdrivere
Drivere med et pulssystem er de samme spændingsstabilisatorer. AC spænding giver dig mulighed for at justere enhedens funktion. Hvis niveauet er mindre end 2-3 ampere, er der ikke behov for yderligere fjernelse af varme.
Pulsanordninger "skærer" den indkommende strøm for at opnå det ønskede spændingsniveau ved udgangen. Det kan arbejde med høj belastningsnetværk. Ulemper - du har brug for en separat strømkilde, omkostninger, eksternt "overskydende" elektromagnetisk felt. Det er vanskeligt at samle derhjemme.
Skifteordninger
Strømforsyningskredsløbet på lm317 med justerbar strøm og spænding giver dig mulighed for at bruge stabilisatoren i netværk med ikke-standard spænding. For at enheden skal fungere, kræves mindst to modstande. De vigtigste indikatorer er spændingen på referencepunktet, det aktuelle niveau ved udgangen.
Den enkleste stabiliserede strømforsyning
Spændingsstabilisatorer er ikke kun nødvendige for at beskytte husholdnings- og industriudstyr. På laboratoriet hjælper enheder med at undgå for store strømstrømme og udbrændingsnetværk. Derfor bestræber begyndere og professionelle teknikere sig på at bruge mindst enkle stabiliseringsblokke.
De vigtigste fordele:
- enkel samling;
- pålideligt arbejde;
- billige og overkommelige dele.
Ulemperne inkluderer lav outputeffektivitet, brugen af store radiatorer, den store størrelse af enheden.
En standardenhed kræver flere elementer:
- kredsløb lm317;
- transistor med en plastkasse;
- diode;
- to modstande;
- to kondensatorer;
- diode bridge.
Det mindste antal dele og simpelt design giver dig mulighed for hurtigt at samle en spændingsregulator og bruge den til et lille netværk.
Varemålinger er ikke kritiske. For eksempel kan modstande på R1 have værdier fra 30 til 50 ohm, men installer ikke en diode.
Integreret stabilisator strømforsyning
Enheder med et integreret driftssystem bruges i spændingsstabilisatorer, lydanlæg, forstærkere, strømforsyninger og andre. Alle strukturelle detaljer er forbundet ved hjælp af en siliciumkrystall, så deres sekvens udgør en stabilisator. I elektroteknik anvendes to typer:
- ved hjælp af en halvleder;
- ved hjælp af filmelementer (hybrid).
Standardkredsløbet indeholder adskillige typiske dele: en referencekilde, en forstærker, et reguleringselement, en beskyttelsesmekanisme til at afbryde og forhindre kortslutninger.
Integrerede kredsløb er enheder med en komplet funktionscyklus. Hver har adgangs-, udgangs- og jordstier.
Du kan kun bruge sådanne skemaer med visse spændingsindikatorer. Tilladelige grænser er fra 5 til 24V for strøm - mindre end 1A.
Integrerede kredsløb har en udgangsspændingsbegrænser. Ekstra beskyttelse mod overophedning er også installeret.
Stabilisator kredsløb med justerbar strømforsyning
Justeringsbroen i sådanne enheder giver dig mulighed for at konvertere en vekselstrømstrøm til en konstant. En af kondensatorerne filtrerer energien med pulserende egenskaber, den anden - gør spændingsovergangen jævnere. Denne type gør det muligt for stabilisatoren at arbejde på niveauet med lave frekvenser af jævnstrøm.
Valget af modstand udføres i henhold til værdien af den klassificering, der er acceptabel for stabilisatoren. Fejlen skal være minimal. Den bedste mulighed er en nøjagtig beregning.
Anvendelsesområde
Stabilisatorerne baseret på LM317-chippen bruges til at stabilisere de vigtigste indikatorer for tekniske enheder.En sådan enhed er let at samle selv, og en fabriksfremstillet enhed er billig. For denne klasse har den fremragende driftsdata og en brugstid, hvis der ikke er nogen for stærk strømstød.
Ulempen er spændingsgrænsen - ikke mere end 3V. Stabilisatoren baseret på TO 220-kabinettet er den billigste model, der bruges i flere områder:
- husholdningsnetværk;
- laboratorieforhold;
- LED-belysning (LED).
Spændingsstabiliseringssystemer baseret på LM317-chippen er pålidelige, enkle og praktiske enheder. Omkostningerne er små, men egenskaberne er positive. Sådanne stabilisatorer bruges ofte til lysdioder i biler.
