La demande de systèmes de stabilisation de tension a considérablement augmenté ces dernières années. Un intérêt particulier est montré dans les appareils fonctionnant avec des sources d'éclairage artificiel et, en particulier, avec des LED. Le stabilisateur actuel du lm317 est un appareil simple, peu coûteux mais fiable que vous pouvez acheter ou assembler vous-même. Dans ce dernier cas, vous devez connaître les règles de base de l'instrumentation, les exigences de sécurité lorsque vous travaillez avec l'électricité et préparer un ensemble standard d'éléments.
Pourquoi la stabilisation du courant et de la tension est nécessaire
Le nombre d'appareils électriques dans les maisons est en constante augmentation. Ces dernières années, le nombre d'appareils électriques a augmenté à plusieurs reprises. En conséquence, la demande de niveaux de tension dans les réseaux électriques a augmenté. De plus, la plupart des bâtiments (résidentiels et industriels) et des centrales électriques ont été construits il y a plus de 30 à 40 ans.
Certains appareils modernes sont fabriqués avec des stabilisateurs intégrés - de petits circuits pour éviter les pannes dues aux surtensions. Mais la plupart d'entre eux ne contiennent pas d'appareils supplémentaires, et même une petite différence dans le réseau menace de s'épuiser. Dans le groupe à haut risque, les gros appareils électroménagers (non numériques). En particulier, chaudières et machines à laver.
Pour éviter tout dommage et garantir une tension stable dans le réseau, installez des stabilisateurs. Dans chaque maison, c'est facultatif. Si le bâtiment a une alimentation en courant constant sans modifications majeures (dans les 220 volts avec une erreur maximale de 10%), il n'y a pas de raison d'avoir des appareils supplémentaires. Mais lorsque les sauts sont constants, l'installation d'un stabilisateur permettra d'économiser de la technologie et de fournir de l'électricité.
Types de stabilisateurs
Avant d'acheter l'appareil, vous devez vous familiariser avec les principaux types et fonctionnalités. Chacun présente des avantages et des inconvénients, conçus pour différents niveaux de tension et le nombre d'appareils. Les principes du travail diffèrent.
Relais
La meilleure option pour les maisons de campagne et les appartements privés. Plusieurs enroulements magnétiques sont installés sur le transformateur. Au moment de la chute de tension, une commutation se produit entre eux, ce qui vous permet de sauvegarder le flux de tension dans le mode précédent. Les inconvénients comprennent:
- changement dans le flux d'énergie en mode pas à pas (brusquement, par intermittence);
- courbure du flux de tension sinusoïdal;
- faible puissance au moment du recul.
Le coût de ces appareils est bien inférieur à celui des autres modèles de stabilisateurs. Les avis des propriétaires sont bons, l'appareil est suffisant pour les réseaux domestiques.
Électronique
Il existe deux types de stabilisateurs de "remplissage" électronique - triac et thyristor. Dans le premier, la commutation entre les enroulements en mode automatique est effectuée par un petit mécanisme - un triac. L'efficacité de l'appareil est élevée, il fonctionne rapidement. Un avantage significatif pour un usage domestique est le fonctionnement silencieux. Le deuxième type n'est pas si efficace, il est généralement utilisé pour stabiliser les réseaux domestiques sans trop de tension. L'inconvénient le plus notable est le coût.
Électromécanique
Autres noms - servomoteur, servomoteur. Le principe de fonctionnement - à l'aide d'un entraînement électrique, une électrode en carbone se déplace le long des enroulements, créant une tension ininterrompue.Souvent acheté pour les besoins domestiques et les petites pièces (maison, chalet, bureau). Avantages - le prix, la compacité, la commutation en douceur. Inconvénients - bruit, faible vitesse de commutation.
Ferrorésonant
Ces dernières années, rarement utilisé en raison de l'avènement d'appareils plus modernes. L'effet de la ferrorésonance se produit dans le système d'interaction du transformateur et du condensateur. Les appareils de grande taille, bruyants, ne fonctionnent pas avec des surcharges importantes et importantes. Avantages - longue durée de vie, possibilité d'utilisation dans des pièces très humides.
Onduleur
Les appareils de ce type sont puissants et coûteux. Utilisé dans la vie quotidienne et les grands locaux industriels. La principale différence est l'oscillateur à cristal et le contrôleur, qui convertissent la tension à l'entrée en courant continu et en sortie en alternance. La double formation simultanée vous permet de travailler avec différents niveaux de courant - de 115 à 300 volts. Avantages - pas de bruit, petite taille, commutation et régulation rapides, autres fonctionnalités supplémentaires (par exemple, protection des appareils électroménagers contre les tensions excessives).
Diagrammes des périphériques de ligne
Le stabilisateur de courant du lm317 est un appareil fonctionnant selon un circuit de commutation de tension linéaire. Ces microcircuits sont utilisés pour les réseaux où une efficacité élevée et une puissance excessive ne sont pas nécessaires. En particulier, pour soutenir le fonctionnement des LED. Avantages:
- protection contre les surtensions soudaines, les niveaux excessifs d'électricité;
- inversion de polarité du courant au niveau de l'élément d'entrée;
- manque de pièces et d'appareils supplémentaires.
Les inconvénients incluent une efficacité plus faible - la tension obtenue en excès de celle nécessaire est transformée en chauffage, donc un refroidissement supplémentaire est nécessaire.
Pour un fonctionnement stable, une différence positive des courants à l'entrée et à la sortie est requise - les stabilisateurs linéaires cessent de fonctionner lorsqu'ils tombent à 0,4 V (même à 0,5 V). Par conséquent, le circuit PSU du lm317 à courant et tension réglables n'est pas utilisé pour les gros appareils et les réseaux "lourds".
Caractéristiques principales
Le régulateur de tension du lm317 fonctionne dans une certaine plage d'alimentation. Les limites sont un minimum de 1,25 V, un maximum de 37 V. En sortie, la tension d'alimentation ne dépasse pas 1,5 ampères, l'erreur avec une connexion instable pouvant aller jusqu'à 0,1%.
Le régulateur de tension du microcircuit lm317 dispose de systèmes de protection internes supplémentaires: contre les courts-circuits, les surtensions thermiques, la dissipation excessive des tensions "en excès".
La limitation thermique est assurée par des microcapteurs spéciaux qui garantissent la protection de l'équipement contre une dissipation de puissance excessive - si cela se produit, l'appareil s'éteindra simplement et ne souffrira pas.
Puissance et tension d'entrée
Pour que le régulateur de courant fonctionne sur le circuit lm317, la tension à la partie d'entrée ne doit pas être supérieure à 40 volts. Dans ce cas, la différence de courant minimale aux entrées et sorties doit dépasser 2 Volts.
Pour que le régulateur de tension fonctionne sur lm317, le circuit ne doit pas recevoir une charge supérieure à 1,5 A. S'il n'y a pas de refroidissement supplémentaire, le niveau diminuera. La puissance approximative est calculée en multipliant deux indicateurs - la puissance de l'électricité à la sortie et la différence des potentiels de l'entrée et de la sortie.
À des températures ambiantes jusqu'à 30 ° Celsius, une dissipation de puissance jusqu'à 1,5 W est autorisée (s'il n'y a pas de dissipateur de chaleur). À un niveau normal de dissipation thermique, une dispersion allant jusqu'à 20 W est autorisée.
Conception de l'appareil
Le circuit d'alimentation du stabilisateur du lm317 avec réglage du courant et de la tension avec une disposition minimale a deux résistances, dont la différence de résistance régule la tension de sortie et les condensateurs. La valeur de courant moyenne sur les éléments de support est de 1,25 V. La résistance ne doit pas dépasser 240 Ohms.
Le corps du stabilisateur du circuit lm317 est en plastique. Options possibles: TO 220 et 220FP, SOT23 et D2PAK. Les systèmes de protection internes permettent à l'appareil de fonctionner en cas de déconnexion de l'entrée de réglage.
Pilotes d'impulsion
Les pilotes avec un système d'impulsions sont les mêmes stabilisateurs de tension. La tension alternative vous permet de régler le fonctionnement de l'appareil. Si le niveau est inférieur à 2-3 ampères, une évacuation de chaleur supplémentaire n'est pas nécessaire.
Les appareils à impulsions "coupent" le courant entrant afin d'obtenir le niveau de tension souhaité en sortie. Il peut fonctionner avec des réseaux à forte charge. Inconvénients - vous avez besoin d'une source d'alimentation séparée, du coût, d'un champ électromagnétique externe "en excès". Il est difficile de se réunir à la maison.
Schémas de commutation
Le circuit d'alimentation du lm317 à courant et tension réglables vous permet d'utiliser le stabilisateur dans des réseaux à tension non standard. Pour que l'appareil fonctionne, au moins deux résistances sont nécessaires. Les indicateurs les plus importants sont la tension du point de référence, le niveau de courant à la sortie.
L'alimentation stabilisée la plus simple
Les stabilisateurs de tension sont nécessaires non seulement pour protéger les équipements domestiques et industriels. En laboratoire, les appareils permettent d'éviter les flux de puissance excessifs et les réseaux de burnout. Par conséquent, les débutants et les techniciens professionnels s'efforcent d'utiliser au moins des blocs stabilisateurs simples.
Les principaux avantages:
- montage simple;
- travail fiable;
- pièces peu coûteuses et abordables.
Les inconvénients incluent une faible efficacité de sortie, l'utilisation de grands radiateurs, la grande taille de l'appareil.
Un appareil standard nécessitera plusieurs éléments:
- circuit lm317;
- transistor avec un boîtier en plastique;
- diode;
- deux résistances;
- deux condensateurs;
- pont de diodes.
Le nombre minimum de pièces et la conception simple vous permettront d'assembler rapidement un régulateur de tension et de l'utiliser pour un petit réseau.
Les mesures des éléments ne sont pas critiques. Par exemple, les résistances sur R1 peuvent avoir des valeurs de 30 à 50 Ohms, mais n'installent pas de diode.
Alimentation stabilisatrice intégrée
Les appareils avec un système de fonctionnement intégré sont utilisés dans les stabilisateurs de tension, les systèmes audio, les amplificateurs, les blocs d'alimentation et autres. Tous les détails structurels sont reliés au moyen d'un cristal de silicium de sorte que leur séquence constitue un stabilisateur. En génie électrique, deux types sont utilisés:
- en utilisant un semi-conducteur;
- utilisant des éléments de film (hybride).
Le circuit standard comprend plusieurs parties typiques: une source de référence, un amplificateur, un élément de régulation, un mécanisme de protection pour déconnecter et prévenir les courts-circuits.
Les circuits intégrés sont des dispositifs avec un cycle fonctionnel complet. Chacun a des chemins d'entrée, de sortie et au sol.
Vous ne pouvez utiliser de tels schémas qu'avec certains indicateurs de tension. Les limites autorisées sont de 5 à 24 V, pour un courant - inférieur à 1A.
Les circuits intégrés ont un limiteur de tension de sortie. Une protection supplémentaire contre la surchauffe est également installée.
Circuit stabilisateur avec alimentation réglable
Le pont redresseur de ces appareils vous permet de convertir un flux de courant alternatif en un flux constant. L'un des condensateurs filtre l'énergie avec des caractéristiques d'ondulation, l'autre rend la transition de tension plus douce. Ce type permet au stabilisateur de fonctionner à un niveau de basse fréquence de courant continu.
Le choix de la résistance s'effectue en fonction de la valeur de la cote acceptable pour le stabilisateur. L'erreur doit être minime. La meilleure option est un calcul précis.
Champ d'application
Les stabilisateurs basés sur la puce LM317 sont utilisés pour stabiliser les principaux indicateurs des appareils techniques.Un tel appareil est facile à assembler vous-même et un appareil fabriqué en usine est peu coûteux. Pour cette classe, il a d'excellentes données opérationnelles et une durée de vie utile s'il n'y a pas de surtensions excessivement fortes.
L'inconvénient est la limite de tension - pas plus de 3V. Le stabilisateur basé sur le boîtier TO 220 est le modèle le plus abordable utilisé dans plusieurs domaines:
- réseaux domestiques (domestiques);
- conditions de laboratoire;
- Éclairage LED (LED).
Les systèmes de stabilisation de tension basés sur la puce LM317 sont des dispositifs fiables, simples et pratiques. Le coût est faible, mais les caractéristiques sont positives. Ces stabilisateurs sont souvent utilisés pour les LED dans les voitures.
