Η ζήτηση για συστήματα σταθεροποίησης τάσης έχει αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζεται σε συσκευές που λειτουργούν με τεχνητές πηγές φωτισμού και, ειδικότερα, με LED. Ο τρέχων σταθεροποιητής στο lm317 είναι μια απλή, φθηνή, αλλά αξιόπιστη συσκευή που μπορείτε να αγοράσετε ή να συναρμολογήσετε μόνοι σας. Στην τελευταία περίπτωση, πρέπει να γνωρίζετε τους βασικούς κανόνες οργάνωσης, τις απαιτήσεις ασφάλειας κατά την εργασία με ηλεκτρική ενέργεια και να προετοιμάσετε ένα τυπικό σύνολο στοιχείων.
Γιατί είναι απαραίτητη η σταθεροποίηση ρεύματος και τάσης
Ο αριθμός των ηλεκτρικών συσκευών στα σπίτια αυξάνεται συνεχώς. Τα τελευταία χρόνια, ο αριθμός των ηλεκτρικών συσκευών έχει αυξηθεί πολλές φορές. Ως αποτέλεσμα, η ζήτηση για επίπεδα τάσης στα ηλεκτρικά δίκτυα έχει αυξηθεί. Επιπλέον, τα περισσότερα από τα κτίρια (οικιστικά και βιομηχανικά) και σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος κατασκευάστηκαν πριν από 30-40 χρόνια.
Ορισμένες σύγχρονες συσκευές κατασκευάζονται με ενσωματωμένους σταθεροποιητές - μικρά κυκλώματα για την αποφυγή βλάβης από υπερτάσεις ισχύος. Αλλά τα περισσότερα από αυτά δεν περιέχουν πρόσθετες συσκευές, και ακόμη και μια μικρή διαφορά στο δίκτυο απειλεί να εξαφανιστεί. Στην ομάδα υψηλού κινδύνου, οι μεγάλες οικιακές συσκευές (όχι ψηφιακές). Συγκεκριμένα, λέβητες και πλυντήρια.
Για να αποφύγετε ζημιές και να εξασφαλίσετε σταθερή τάση στο δίκτυο, εγκαταστήστε σταθεροποιητές. Σε κάθε σπίτι, αυτό είναι προαιρετικό. Εάν το κτίριο έχει σταθερή παροχή ρεύματος χωρίς σοβαρές αλλαγές (εντός 220 βολτ με μέγιστο σφάλμα 10%), δεν υπάρχει νόημα για πρόσθετες συσκευές. Αλλά όταν τα άλματα είναι σταθερά, η εγκατάσταση ενός σταθεροποιητή θα εξοικονομήσει τεχνολογία και θα παρέχει ηλεκτρισμό.
Τύποι συσκευών σταθεροποίησης
Πριν αγοράσετε τη συσκευή, θα πρέπει να εξοικειωθείτε με τους κύριους τύπους και δυνατότητες. Κάθε ένα έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, σχεδιασμένα για διαφορετικά επίπεδα τάσης και τον αριθμό των συσκευών. Οι αρχές της εργασίας διαφέρουν.
Αναμετάδοση
Η καλύτερη επιλογή για ιδιωτικές και εξοχικές κατοικίες, διαμερίσματα. Αρκετές μαγνητικές περιελίξεις έχουν εγκατασταθεί στον μετασχηματιστή. Κατά τη στιγμή της πτώσης τάσης, πραγματοποιείται εναλλαγή μεταξύ τους, η οποία σας επιτρέπει να αποθηκεύσετε τη ροή τάσης στην προηγούμενη λειτουργία. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν:
- αλλαγή στη ροή ενέργειας σε σταδιακή λειτουργία (απότομα, διαλείπουσα).
- καμπυλότητα της ημιτονοειδούς ροής τάσης.
- χαμηλή ισχύ κατά τη στιγμή της ανάκρουσης.
Το κόστος τέτοιων συσκευών είναι πολύ χαμηλότερο από άλλα μοντέλα σταθεροποιητών. Οι κριτικές κατόχων είναι καλές, η συσκευή είναι αρκετή για οικιακά δίκτυα.
Ηλεκτρονικός
Υπάρχουν δύο τύποι σταθεροποιητών ηλεκτρονικής "πλήρωσης" - triac και θυρίστορ. Στην πρώτη, η εναλλαγή μεταξύ των περιελίξεων σε αυτόματη λειτουργία πραγματοποιείται από έναν μικρό μηχανισμό - ένα triac. Η απόδοση της συσκευής είναι υψηλή, λειτουργεί γρήγορα. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα για οικιακή χρήση είναι η αθόρυβη λειτουργία. Ο δεύτερος τύπος δεν είναι τόσο αποτελεσματικός, συνήθως χρησιμοποιείται για τη σταθεροποίηση οικιακών δικτύων χωρίς μεγάλη τάση. Το πιο αξιοσημείωτο μειονέκτημα είναι το κόστος.
Ηλεκτρομηχανική
Άλλα ονόματα - servomotor, servo-drive. Η αρχή της λειτουργίας - με τη βοήθεια μιας ηλεκτρικής κίνησης, ένα ηλεκτρόδιο άνθρακα κινείται κατά μήκος των περιελίξεων, δημιουργώντας συνεχή τάση.Συχνά αγοράζεται για οικιακές ανάγκες και μικρά δωμάτια (σπίτι, εξοχικό σπίτι, γραφείο). Plus - η τιμή, η συμπαγής, ομαλή εναλλαγή. Μειονεκτήματα - θόρυβος, χαμηλή ταχύτητα μεταγωγής.
Στερεοφωνικό
Τα τελευταία χρόνια, σπάνια χρησιμοποιείται λόγω της εμφάνισης πιο σύγχρονων συσκευών. Η επίδραση της πυροσυντονισμού εμφανίζεται στο σύστημα αλληλεπίδρασης του μετασχηματιστή και του πυκνωτή. Οι συσκευές μεγάλου μεγέθους, θορυβώδεις, δεν λειτουργούν με έντονες και σημαντικές υπερφορτώσεις. Πλεονεκτήματα - μεγάλη διάρκεια ζωής, δυνατότητα χρήσης σε δωμάτια με υψηλή υγρασία.
Αντιστροφέας
Οι συσκευές αυτού του τύπου είναι ισχυρές και ακριβές. Χρησιμοποιείται στην καθημερινή ζωή και σε μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Η κύρια διαφορά είναι ο κρυσταλλικός ταλαντωτής και ο ελεγκτής, οι οποίοι μετατρέπουν την τάση στην είσοδο σε συνεχές ρεύμα και στην έξοδο σε εναλλασσόμενο. Ο ταυτόχρονος διπλός σχηματισμός σάς επιτρέπει να εργάζεστε με διαφορετικά επίπεδα ρεύματος - από 115 έως 300 βολτ. Πλεονεκτήματα - χωρίς θόρυβο, μικρό μέγεθος, γρήγορη εναλλαγή και ρύθμιση, άλλα πρόσθετα χαρακτηριστικά (για παράδειγμα, προστασία των οικιακών συσκευών από υπερβολική τάση).
Διαγράμματα συσκευών γραμμής
Ο τρέχων σταθεροποιητής στο lm317 είναι μια συσκευή που λειτουργεί σύμφωνα με ένα γραμμικό κύκλωμα εναλλαγής τάσης. Τέτοια μικροκυκλώματα χρησιμοποιούνται για δίκτυα όπου δεν απαιτείται υψηλή απόδοση και υπερβολική ισχύς. Ειδικότερα, για την υποστήριξη της λειτουργίας των LED. Οφέλη:
- προστασία από ξαφνικές υπερτάσεις, υπερβολικά επίπεδα ηλεκτρικής ενέργειας ·
- αναστροφή πολικότητας του ρεύματος στο στοιχείο εισόδου.
- έλλειψη πρόσθετων ανταλλακτικών και συσκευών.
Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν χαμηλότερη απόδοση - η τάση που λαμβάνεται πέρα από το απαραίτητο μετατρέπεται σε θέρμανση, οπότε απαιτείται επιπλέον ψύξη.
Για σταθερή λειτουργία, απαιτείται θετική διαφορά στα ρεύματα στην είσοδο και την έξοδο - οι γραμμικοί σταθεροποιητές παύουν να λειτουργούν όταν πέσουν στα 0,4V (ακόμη και στα 0,5V). Επομένως, το κύκλωμα PSU στο lm317 με ρυθμιζόμενο ρεύμα και τάση δεν χρησιμοποιείται για μεγάλες συσκευές και "βαριά" δίκτυα.
Τα κύρια χαρακτηριστικά
Ο ρυθμιστής τάσης στο lm317 λειτουργεί σε ένα συγκεκριμένο εύρος τροφοδοσίας. Τα όρια είναι τουλάχιστον 1,25V, το μέγιστο 37V. Στην έξοδο, η ισχύς τάσης δεν υπερβαίνει τα 1,5 Αμπέρ, το σφάλμα με ασταθή σύνδεση είναι έως 0,1%.
Ο ρυθμιστής τάσης στο μικροκύκλωμα lm317 διαθέτει πρόσθετα συστήματα εσωτερικής προστασίας: από σφάλματα βραχυκυκλώματος, από θερμική υπέρταση, από υπερβολική απόρριψη της "περίσσειας" τάσης.
Ο θερμικός περιορισμός διασφαλίζεται από ειδικούς μικροαισθητήρες που εγγυώνται την προστασία του εξοπλισμού από την υπέρβαση της διασκορπισμένης ισχύος - εάν συμβεί αυτό, η συσκευή απλώς θα απενεργοποιηθεί και δεν θα υποφέρει.
Τάση ισχύος και εισόδου
Για να λειτουργήσει ο τρέχων ρυθμιστής στο κύκλωμα lm317, η τάση στο τμήμα εισόδου δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 40 βολτ. Σε αυτήν την περίπτωση, η ελάχιστη διαφορά ρεύματος στις εισόδους και εξόδους πρέπει να υπερβαίνει τα 2 Volt.
Για να λειτουργεί ο ρυθμιστής τάσης στο lm317, το κύκλωμα δεν πρέπει να λαμβάνει φορτίο μεγαλύτερο από 1,5A. Εάν δεν υπάρχει επιπλέον ψύξη, το επίπεδο θα μειωθεί. Η κατά προσέγγιση ισχύς υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας δύο δείκτες - την ισχύ της ηλεκτρικής ενέργειας στην έξοδο και τη διαφορά στις δυνατότητες της εισόδου και της εξόδου.
Σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος έως και 30 ° Κελσίου επιτρέπεται η απόσβεση ισχύος έως 1,5 W (εάν δεν υπάρχει ψύκτρα). Σε κανονικό επίπεδο απαγωγής θερμότητας, επιτρέπεται διασπορά έως και 20W.
Σχεδιασμός συσκευής
Το κύκλωμα τροφοδοσίας σταθεροποιητή στο lm317 με ρύθμιση ρεύματος και τάσης με ελάχιστη διάταξη έχει δύο αντιστάσεις, η διαφορά αντίστασης των οποίων ρυθμίζει την τάση εξόδου και τους πυκνωτές. Η μέση τρέχουσα τιμή στα υποστηρικτικά στοιχεία είναι 1,25 V. Η αντίσταση δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 240 Ohms.
Το σώμα σταθεροποιητή στο κύκλωμα lm317 είναι κατασκευασμένο από πλαστικό. Πιθανές επιλογές: TO 220 και 220FP, SOT23 και D2PAK. Τα συστήματα εσωτερικής προστασίας επιτρέπουν στη συσκευή να λειτουργεί σε περίπτωση αποσύνδεσης της εισόδου ρύθμισης.
Πρόγραμμα οδήγησης ώθησης
Οι οδηγοί με παλμικό σύστημα είναι οι ίδιοι σταθεροποιητές τάσης. Η τάση AC σας επιτρέπει να ρυθμίσετε τη λειτουργία της συσκευής. Εάν η στάθμη είναι μικρότερη από 2-3 Αμπέρ, δεν απαιτείται επιπλέον αφαίρεση θερμότητας.
Οι συσκευές παλμού "κόβουν" το εισερχόμενο ρεύμα για να λάβουν το επιθυμητό επίπεδο τάσης στην έξοδο. Μπορεί να λειτουργήσει με δίκτυα υψηλού φορτίου. Μειονεκτήματα - χρειάζεστε μια ξεχωριστή πηγή ισχύος, κόστος, εξωτερικό "υπερβολικό" ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Είναι δύσκολο να συναρμολογηθεί στο σπίτι.
Σχέδια εναλλαγής
Το κύκλωμα τροφοδοσίας στο lm317 με ρυθμιζόμενο ρεύμα και τάση σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε το σταθεροποιητή σε δίκτυα με μη τυπική τάση. Για να λειτουργήσει η συσκευή, απαιτούνται τουλάχιστον δύο αντιστάσεις. Οι πιο σημαντικοί δείκτες είναι η τάση του σημείου αναφοράς, το τρέχον επίπεδο στην έξοδο.
Το απλούστερο σταθεροποιημένο τροφοδοτικό
Οι σταθεροποιητές τάσης είναι απαραίτητοι όχι μόνο για την προστασία οικιακού και βιομηχανικού εξοπλισμού. Στο εργαστήριο, οι συσκευές βοηθούν στην αποφυγή υπερβολικών ροών ισχύος και εξουδετέρωσης δικτύων. Ως εκ τούτου, οι αρχάριοι και οι επαγγελματίες τεχνικοί προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν τουλάχιστον απλά μπλοκ σταθεροποίησης.
Τα κύρια πλεονεκτήματα:
- απλή συναρμολόγηση
- αξιόπιστη εργασία
- φθηνά και προσιτά ανταλλακτικά.
Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν τη χαμηλή απόδοση εξόδου, τη χρήση μεγάλων θερμαντικών σωμάτων, το μεγάλο μέγεθος της συσκευής.
Μια τυπική συσκευή απαιτεί πολλά στοιχεία:
- κύκλωμα lm317;
- τρανζίστορ με πλαστική θήκη.
- δίοδος;
- δύο αντιστάσεις?
- δύο πυκνωτές.
- γέφυρα διόδων.
Ο ελάχιστος αριθμός εξαρτημάτων και η απλή σχεδίαση θα σας επιτρέψουν να συναρμολογήσετε γρήγορα έναν ρυθμιστή τάσης και να τον χρησιμοποιήσετε για ένα μικρό δίκτυο.
Οι μετρήσεις στοιχείων δεν είναι κρίσιμες. Για παράδειγμα, οι αντιστάσεις στο R1 μπορούν να έχουν τιμές από 30 έως 50 Ohms, αλλά δεν εγκαθιστούν μια δίοδο.
Ενσωματωμένο τροφοδοτικό σταθεροποιητή
Συσκευές με ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα χρησιμοποιούνται σε σταθεροποιητές τάσης, συστήματα ήχου, ενισχυτές, τροφοδοτικά και άλλα. Όλες οι δομικές λεπτομέρειες συνδέονται μέσω κρυστάλλου πυριτίου έτσι ώστε η αλληλουχία τους να αποτελεί σταθεροποιητή. Στην ηλεκτρολογία, χρησιμοποιούνται δύο τύποι:
- χρησιμοποιώντας έναν ημιαγωγό?
- χρησιμοποιώντας στοιχεία φιλμ (υβριδικό).
Το τυπικό κύκλωμα περιλαμβάνει διάφορα τυπικά μέρη: μια πηγή αναφοράς, έναν ενισχυτή, ένα ρυθμιστικό στοιχείο, έναν προστατευτικό μηχανισμό για την αποσύνδεση και την πρόληψη βραχυκυκλωμάτων.
Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα είναι συσκευές με πλήρη λειτουργικό κύκλο. Καθένα έχει διαδρομές εισόδου, εξόδου και εδάφους.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τέτοια σχήματα μόνο με συγκεκριμένους δείκτες τάσης. Τα επιτρεπόμενα όρια είναι από 5 έως 24V, για ρεύμα - λιγότερο από 1A.
Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα έχουν έναν περιοριστή τάσης εξόδου. Έχει επίσης εγκατασταθεί πρόσθετη προστασία υπερθέρμανσης.
Κύκλωμα σταθεροποιητή με ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό
Η γέφυρα ανορθωτή σε τέτοιες συσκευές σάς επιτρέπει να μετατρέπετε ένα ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος σε σταθερή. Ένας από τους πυκνωτές φιλτράρει την ενέργεια με χαρακτηριστικά κυματισμού, ο άλλος κάνει την μετάβαση τάσης πιο ομαλή. Αυτός ο τύπος καθιστά δυνατή τη λειτουργία του σταθεροποιητή στο επίπεδο των χαμηλών συχνοτήτων συνεχούς ρεύματος.
Η επιλογή της αντίστασης πραγματοποιείται σύμφωνα με την τιμή της βαθμολογίας που είναι αποδεκτή για τον σταθεροποιητή. Το σφάλμα πρέπει να είναι ελάχιστο. Η καλύτερη επιλογή είναι ένας ακριβής υπολογισμός.
Περιοχή εφαρμογής
Οι σταθεροποιητές που βασίζονται στο τσιπ LM317 χρησιμοποιούνται για τη σταθεροποίηση των κύριων δεικτών τεχνικών συσκευών.Μια τέτοια συσκευή είναι εύκολο να συναρμολογηθεί και μια εργοστασιακή συσκευή είναι φθηνή. Για αυτήν την κατηγορία έχει άριστα λειτουργικά δεδομένα και ωφέλιμη ζωή εάν δεν υπάρχουν υπερβολικά ισχυρές υπερτάσεις ισχύος.
Το μειονέκτημα είναι το όριο τάσης - όχι περισσότερο από 3V. Ο σταθεροποιητής που βασίζεται στο περίβλημα TO 220 είναι το πιο προσιτό μοντέλο που χρησιμοποιείται σε διάφορες περιοχές:
- οικιακά δίκτυα ·
- εργαστηριακές συνθήκες ·
- Φωτισμός LED (LED).
Τα συστήματα σταθεροποίησης τάσης που βασίζονται στο τσιπ LM317 είναι αξιόπιστες, απλές και βολικές συσκευές. Το κόστος είναι μικρό, αλλά τα χαρακτηριστικά είναι θετικά. Τέτοιοι σταθεροποιητές χρησιμοποιούνται συχνά για LED σε αυτοκίνητα.
