Circuits stabilisateurs de tension - variétés et dispositif

Les stabilisateurs de tension empêchent les dommages à l'équipement et aux appareils électroménagers des fluctuations de charge. L'appareil est compatible avec les réseaux monophasés et triphasés, adapté aux appartements et aux maisons privées. Un circuit stabilisateur de tension peut être nécessaire lorsque vous connectez l'appareil vous-même ou installez une alimentation.

Le principe de fonctionnement des stabilisateurs

Différents types de stabilisateurs de tension

Le principe de fonctionnement dépend du type d'équipement. Pour mettre en évidence les points généraux, il est conseillé de considérer la conception. L'appareil se compose des éléments suivants:

  • Système de contrôle. Vous permet de surveiller la tension de sortie, l'amenant à un indicateur stable de 220 V. L'équipement fonctionne avec une erreur de 10-15%.
  • Transformateur automatique. Disponible en relais, triac, modifications servo. Augmente ou diminue la tension nominale.
  • Onduleur. Le mécanisme du générateur, du transformateur et des transistors sont équipés de modèles d'onduleurs. Les éléments traversant l'enroulement primaire peuvent faire passer ou couper le courant, formant une tension à la sortie.
  • Bloc de protection, source d'alimentation secondaire. Disponible pour les modèles 220 volts.


La fonction de dérivation ou de transit permet aux stabilisateurs de fournir une tension à la sortie jusqu'à ce que la limite soit supprimée.

Le principe de fonctionnement des modèles à relais

Le dispositif relais régule la tension en fermant les contacts du relais. Les paramètres sont contrôlés à l'aide d'un microcircuit dont les éléments comparent la tension du secteur avec la tension de référence. Si les indicateurs ne correspondent pas, les microcircuits du régulateur de tension reçoivent des signaux pour abaisser ou augmenter l'enroulement.

Avec son faible coût et sa compacité, l'équipement de relais réagit lentement aux surtensions, peut s'éteindre brièvement et ne résiste pas à la surcharge.

La précision des appareils est de 5 à 10%.

Fonctionnement des servocommandes

Les principaux composants du servo-entraînement sont un servomoteur et un transformateur automatique. Si la tension s'écarte de la norme, un signal est envoyé pour commuter le transformateur du contrôleur au moteur. Une comparaison des indicateurs de référence et de tension d'entrée est effectuée par la carte de commande.

Les servo-stabilisateurs peuvent réguler la charge d'un réseau triphasé et monophasé. Ils se distinguent par leur durabilité, leur fiabilité et leur bon fonctionnement en cas de surcharge.

La précision des instruments est de 1%.

Le principe de fonctionnement des appareils onduleurs

Le stabilisateur de l'onduleur régule la tension selon le système de double conversion:

  1. Le courant alternatif à l'entrée est nivelé, passé à travers un filtre de condensateur d'ondulation.
  2. Le courant redressé est fourni à l'onduleur, transformé en courant alternatif et fourni à la charge.

La tension de sortie reste stable.

Les appareils avec onduleurs diffèrent par la vitesse de réaction, l'efficacité de 90%, le fonctionnement ininterrompu et silencieux dans la plage de 115 à 300 volts.

La plage de contrôle de l'appareil diminue si la charge augmente.

Caractéristiques du calcul des caractéristiques

Pour installer un appareil paramétrique, vous devez calculer la puissance, la tension d'entrée, le courant de base des transistors. Par exemple, la tension de sortie maximale est de 14 V, la sortie minimale est de 1,5 V et le courant maximal est de 1 A. Connaissant les paramètres, le calcul est effectué:

  1. Tension d'entrée. Formule utilisée Uin = Uout + 3. Le chiffre est le coefficient de chute de tension à la section de transition du collecteur à l'émetteur.
  2. La puissance maximale dissipée par le transistor. Pour sélectionner en faveur d'une valeur plus élevée, une référence est nécessaire. Les formules suivantes sont utilisées: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. Base de transistor de courant. Les calculs sont effectués selon la formule: Ib max = Imax / h21E min. Le dernier indicateur est 25, donc 1/25 = 0,04 A.
  4. Paramètres du thyristor de ballast. La formule s'applique Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0,00133 + 0,005) = 474 Ohms. Ist min - courant de stabilisation; Ust - stabilisation de la tension, qui produit une diode zener.

Des chiffres et des calculs sont fournis pour des résistances d'une résistance de 1 ohm.

Régime du stabilisateur de compensation

Les régimes de rémunération expliquent les liens de rétroaction. Les appareils eux-mêmes ont une tension de sortie précise sans référence au courant de charge.

Circuit séquentiel

Régulateur de tension de compensation série

Par désignation dans l'annuaire, vous pouvez identifier:

  • unité de régulation - P;
  • la source de la tension nominale de référence - Et;
  • indicateurs comparés - ES;
  • amplificateur à courant constant - W.

Pour calculer la tension de sortie, vous devez connaître les caractéristiques de l'appareil. Un transistor régulera et le second se stabilisera. La diode zener est une source de référence. Différence de puissance - tension dans la zone entre l'émetteur et la base.

Lorsque le courant du collecteur est appliqué à la résistance, la tension chute, elle a la polarité opposée pour l'ensemble émetteur. En conséquence, les courants de collecteur et d'émetteur chutent. Pour faciliter le réglage, un séparateur est utilisé pour la ligne de stabilisation. La régulation par étapes est obtenue par stabilisation de la tension de la diode Zener.

Circuit parallèle

Compensation de tension parallèle

Si la tension s'écarte de la valeur nominale, une impulsion de décalage se produit. C'est la différence entre les indicateurs de sortie et de support. Étant donné que l'unité de réglage est parallèle à la charge, elle amplifie le signal. Il y a un changement de courant sur l'élément-régulateur, la chute de tension de la résistance et le maintien d'une valeur constante en sortie.

Circuit stabilisateur paramétrique

Un diagramme expliquant le processus de stabilisation de la tension de référence sera de base pour les modèles paramétriques. Le diviseur de tension de l'appareil est une résistance de ballast et une diode zener à résistance de charge parallèle. Si la tension nominale et la charge de courant fluctuent, la tension se stabilise.

Si cet indicateur augmente à l'entrée, le courant traversant la diode Zener et la résistance augmente. Grâce aux indicateurs courant-tension, la valeur nominale de la diode zener est presque inchangée, ainsi que la tension de résistance de charge. Toutes les vibrations ne concernent que la résistance.

Spécificité d'impulsion

Régulateur de tension de commutation simple

L'appareil à impulsions se caractérise par une efficacité élevée même dans une large plage de tension. Le schéma de l'appareil comprend une clé, un dispositif de stockage d'énergie et un circuit de commande. L'élément de commande est connecté en mode impulsion. Le principe de fonctionnement de l'appareil:

  1. Une tension de rétroaction positive est fournie par le deuxième collecteur via le second condensateur à la base.
  2. Le collecteur n ° 2 s'ouvre après saturation du courant de la résistance n ° 2.
  3. Au passage du collecteur à l'émetteur, la saturation est moindre et elle reste ouverte.
  4. L'amplificateur est connecté au collecteur numéro 3 via la diode zener numéro 2.
  5. La base est reliée au diviseur.
  6. La première diode zener commande l'ouverture / fermeture du deuxième collecteur par un signal du troisième.

Lorsque la deuxième diode zener est ouverte, l'énergie s'accumule dans l'inductance, entrant dans le champ de fermeture de la charge.

Stabilisateurs de copeaux

Le diviseur linéaire est caractérisé par la fourniture d'une tension instable à l'entrée et la suppression d'un diviseur stable du bras. L'alignement est effectué par un bras diviseur qui maintient une résistance constante. Les appareils se caractérisent par la simplicité de conception, l'absence d'interférence en fonctionnement. Les puces sont connectées en série ou en parallèle.

Stabilisateurs de série

Stabilisateur de série de transistors biopolaires

Les appareils en série se caractérisent par l'inclusion d'un élément de réglage en parallèle avec la charge. Il y a deux modifications:

  • Avec transistor bipolaire. Il n'a pas de circuit auto-réglable; la stabilité de la tension dépend de la valeur actuelle et des indicateurs de température. Un émetteur suiveur ou un transistor de type composite est utilisé comme amplificateur de courant.
  • Avec boucle de réglage automatique. Le dispositif de compensation fonctionne sur le principe de l'alignement des valeurs de sortie et de référence. Une partie de la tension de sortie est retirée du diviseur résistif, puis comparée à l'aide d'une diode Zener. La boucle de contrôle est une boucle de rétroaction avec un déphasage de 180 degrés. Le courant est stabilisé par une résistance ou une source d'alimentation.

Les stabilisateurs de série les plus populaires sont intégrés.

Spécificités du stabilisateur parallèle

Stabilisateur de transistor parallèle simple et puissant

Un dispositif parallèle se caractérise par l'inclusion d'un élément de réglage parallèle à la charge appliquée. La diode Zener est de type semi-conducteur ou à décharge gazeuse. Le circuit est en demande pour réguler des appareils complexes.

La réduction d'un indicateur de tension d'entrée instable s'effectue à l'aide d'une résistance. Il est autorisé d'utiliser une machine bipolaire à haute résistance différentielle dans une zone distincte.

Caractéristiques des appareils avec trois conclusions

Les stabilisateurs pour la tension alternative sont de petite taille, sont disponibles dans un boîtier en plastique ou en métal. Ils sont équipés de canaux d'entrée, de mise à la terre et de sortie. Les condensateurs de l'appareil sont scellés des deux côtés pour réduire l'ondulation.

La tension de sortie est d'environ 5 V, l'entrée est d'environ 10 V, la puissance de dissipation est de 15 watts.

Les modifications à trois broches vous permettent d'obtenir une tension nominale non standard, nécessaire pour alimenter les modèles de planche à pain, les batteries à faible puissance, lors de la réparation ou de la mise à niveau de l'équipement.

L'algorithme d'auto-assemblage de l'appareil

Pour l'autoproduction, il est conseillé d'utiliser un circuit triac - un appareil efficace. Il égalise le courant nominal fourni à une tension de 130 à 270 V. L'appareil peut être réalisé sur la base d'une carte de circuit imprimé en PCB revêtu d'une feuille. L'assemblage de l'appareil est le suivant:

  1. Préparation du circuit magnétique et de plusieurs câbles.
  2. Création d'un enroulement à partir d'un fil d'un diamètre de 0,064 mm - vous avez besoin de 8669 tours.
  3. Les conducteurs restants d'un diamètre de 0,185 mm sont nécessaires pour les enroulements restants. Le nombre de tours de chacun est de 522.
  4. Connexion série transformateur 12 volts
  5. Organisation de 7 succursales. Les 3 premiers sont en fil de fer de 3 mm de diamètre, les autres en pneus de 18 mm2 de section. Ainsi, l'appareil fait maison ne chauffera pas.
  6. Installation de la puce du contrôleur sur un dissipateur thermique en platine.
  7. Installation de triacs et LED.

Pour l'appareil, vous aurez besoin d'un étui durable fixé à un cadre rigide. L'option la plus simple est les plaques en polymère ou en aluminium.

Schéma de connexion du stabilisateur

Schéma de connexion du stabilisateur de tension

L'entrée du stabilisateur dans une maison privée s'effectue à l'aide d'un câble VVGng à trois conducteurs, d'un interrupteur à trois positions et d'un fil PUGV. L'installation se fait au compteur, dans un panneau séparé ou de distribution:

  1. Ouvrez les contacts en soulevant le capot avant.
  2. Passez le câble à la sortie et à l'entrée.Serrez la phase d'entrée à la borne Lin, le conducteur neutre (bleu) à la borne Nin et la masse à la borne à vis avec la désignation correspondante.
  3. S'il n'y a pas de terre, vissez ce noyau sous la vis sur le corps de l'appareil.
  4. Renvoyez la tension stabilisée au blindage commun. La phase est envoyée à la sortie Lout, zéro à Nout, terre à terre à l'entrée.
  5. Testez le circuit en mode sans charge.

Pour le test, toutes les machines sont éteintes, à l'exception de l'introduction et dirigées vers le stabilisateur.

Le stabilisateur connecté entre le réseau et la charge convient pour une maison privée ou de campagne, un appartement, une production. L'appareil protège l'équipement contre les pannes, élimine l'effet sur la ligne électrique de la surcharge et des courts-circuits.

Chauffage

Ventilation

Assainissement