Los estabilizadores de voltaje evitan daños a los equipos y electrodomésticos por las fluctuaciones de carga. El dispositivo es compatible con redes monofásicas y trifásicas, adecuado para apartamentos y casas particulares. Es posible que necesite un circuito estabilizador de voltaje cuando conecte el dispositivo usted mismo o instale una fuente de alimentación.
El principio de funcionamiento de los estabilizadores.
El principio de funcionamiento depende del tipo de equipo. Para resaltar los puntos generales, es recomendable considerar el diseño. El dispositivo consta de los siguientes elementos:
- Sistema de control. Le permite monitorear el voltaje de salida, llevándolo a un indicador estable de 220 V. El equipo funciona con un error del 10-15%.
- Transformador automático. Disponible en relé, triac, servo modificaciones. Aumenta o disminuye la tensión nominal.
- Inversor. El mecanismo del generador, transformador y transistores están equipados con modelos de inversor. Los elementos a través del devanado primario pueden pasar o apagar la corriente, formando un voltaje en la salida.
- Bloque protector, fuente de energía secundaria. Disponible para modelos de 220 voltios.
La función de derivación o tránsito permite que los estabilizadores suministren voltaje a la salida hasta que se suprima el límite.
El principio de funcionamiento de los modelos de relés.
El dispositivo de relé regula el voltaje al cerrar los contactos del relé. Los parámetros se controlan utilizando un microcircuito, cuyos elementos comparan la tensión de red con la tensión de referencia. Si los indicadores no coinciden, los microcircuitos del regulador de voltaje reciben señales para bajar o aumentar el devanado.
Con bajo costo y compacidad, el equipo de relé responde lentamente a las sobretensiones, puede apagarse brevemente y no soporta la sobrecarga.
La precisión de los dispositivos es del 5-10%.
Cómo funcionan los servomotores
Los componentes principales de la unidad de servoaccionamiento son un servomotor y un transformador automático. Si el voltaje se desvía de la norma, se envía una señal para cambiar el transformador del controlador al motor. La placa de control realiza una comparación de los indicadores de referencia y voltaje de entrada.
Los servoestabilizadores pueden regular la carga de una red trifásica y monofásica. Se distinguen por su durabilidad, fiabilidad, buen funcionamiento durante la sobrecarga.
La precisión de los instrumentos es del 1%.
El principio de funcionamiento de los dispositivos inversores.
El estabilizador inversor regula el voltaje de acuerdo con el sistema de doble conversión:
- La corriente alterna en la entrada se nivela, se pasa a través de un filtro de condensador de ondulación.
- La corriente rectificada se suministra al inversor, se transforma en corriente alterna y se suministra a la carga.
El voltaje de salida permanece estable.
Los dispositivos con inversores difieren en velocidad de reacción, eficiencia del 90%, operación ininterrumpida y silenciosa en el rango de 115-300 voltios.
El rango de control del aparato disminuye si aumenta la carga.
Características del cálculo de características.
Para instalar un aparato paramétrico, debe calcular la potencia, el voltaje de entrada, la corriente base de los transistores. Por ejemplo, la tensión de salida máxima es 14 V, la salida mínima es 1,5 V y la corriente máxima es 1 A. Conociendo los parámetros, se realiza el cálculo:
- Voltaje de entrada. Fórmula utilizada Uin = Uout + 3. La figura es el coeficiente de caída de voltaje en la sección de transición del colector al emisor.
- La potencia máxima disipada por el transistor. Para seleccionar a favor de un valor mayor, se necesita una referencia. Se utilizan las siguientes fórmulas: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.
- Base de transistor actual. Los cálculos se realizan de acuerdo con la fórmula: Ib max = Imax / h21E min. El último indicador es 25, por lo tanto, 1/25 = 0.04 A.
- Parámetros de lastre tiristor. La formula aplica Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0.00133 + 0.005) = 474 ohmios. Ist min - corriente de estabilización; Ust - estabilización de voltaje, que produce un diodo zener.
Se proporcionan cifras y cálculos para resistencias con una resistencia de 1 ohm.
Esquema de estabilizador de compensación
Los esquemas de compensación explican las conexiones de retroalimentación. Los dispositivos mismos tienen un voltaje de salida preciso sin referencia a la corriente de carga.
Circuito secuencial
Mediante la designación del directorio puede identificar:
- unidad reguladora - P;
- la fuente de la tensión nominal de referencia - Y;
- indicadores comparados - ES;
- amplificador de corriente constante - W.
Para calcular el voltaje de salida, debe conocer las características del dispositivo. Un transistor regulará y el segundo se estabilizará. El diodo zener es una fuente de referencia. Diferencia de potencia: voltaje en el área entre el emisor y la base.
Cuando la corriente del colector se aplica a la resistencia, el voltaje cae, tiene la polaridad opuesta para el conjunto del emisor. Como resultado, las corrientes de colector y emisor caen. Para suavizar el ajuste, se usa un divisor para la línea estabilizadora. La regulación por pasos se logra mediante la estabilización de voltaje del diodo zener.
Circuito paralelo
Si el voltaje se desvía del valor nominal, se produce un impulso de desajuste. Esta es la diferencia entre los indicadores de salida y soporte. Como la unidad de ajuste es paralela a la carga, amplifica la señal. Hay un cambio en la corriente en el elemento regulador, la caída de voltaje de la resistencia y la preservación de un valor constante en la salida.
Circuito estabilizador paramétrico
Un diagrama que explica el proceso de estabilización del voltaje de referencia será básico para los modelos paramétricos. El divisor de voltaje del dispositivo es una resistencia de lastre y un diodo zener con resistencia de carga paralela. Si el voltaje nominal y la carga de corriente fluctúan, el voltaje se estabiliza.
Si este indicador aumenta en la entrada, aumenta la corriente que pasa a través del diodo zener y la resistencia. Gracias a los indicadores de voltaje de corriente, la clasificación del diodo zener casi no cambia, así como el voltaje de resistencia de carga. Todas las vibraciones se relacionan solo con la resistencia.
Especificidad de pulso
El aparato de pulso se caracteriza por una alta eficiencia incluso en un amplio rango de voltaje. El diagrama del dispositivo incluye una llave, un dispositivo de almacenamiento de energía y un circuito de control. El elemento de control está conectado en modo de pulso. El principio de funcionamiento del dispositivo:
- Se suministra una tensión de retroalimentación positiva desde el segundo colector a través del segundo condensador a la base.
- El colector n. ° 2 se abre después de la saturación de corriente de la resistencia n. ° 2.
- En la transición del colector al emisor, la saturación es menor y permanece abierta.
- El amplificador está conectado al colector número 3 a través del diodo zener número 2.
- La base está conectada al divisor.
- El primer diodo zener controla la apertura / cierre del segundo colector por una señal del tercero.
Cuando el segundo diodo zener está abierto, la energía se acumula en el inductor, ingresando el campo de cierre a la carga.
Estabilizadores de viruta
El divisor lineal se caracteriza por suministrar un voltaje inestable a la entrada y eliminar un divisor estable del brazo. La alineación se lleva a cabo mediante un brazo divisor, que mantiene una resistencia constante. Los dispositivos se caracterizan por la simplicidad de diseño, la ausencia de interferencia en la operación. Los chips están conectados en serie o en paralelo.
Estabilizadores en serie
Los dispositivos en serie se caracterizan por la inclusión de un elemento de ajuste en paralelo con la carga. Hay dos modificaciones:
- Con transistor bipolar. No tiene un circuito autoajustable; la estabilidad del voltaje depende del valor actual y los indicadores de temperatura. Se utiliza un seguidor de emisor o un transistor de tipo compuesto como amplificador de corriente.
- Con bucle de ajuste automático. El dispositivo de compensación funciona según el principio de alineación de la salida y los valores de referencia. Parte del voltaje de salida se elimina del divisor resistivo y luego se compara con un diodo zener. El bucle de control es un bucle de retroalimentación con un cambio de fase de 180 grados. La corriente es estabilizada por una resistencia o fuente de energía.
Los estabilizadores en serie más populares son integrales.
Detalles del estabilizador paralelo
Un dispositivo paralelo se caracteriza por la inclusión de un elemento de ajuste paralelo a la carga aplicada. El diodo Zener se utiliza como semiconductor o tipo de descarga de gas. El circuito tiene demanda para regular dispositivos complejos.
La reducción de un indicador inestable del voltaje de entrada se lleva a cabo utilizando una resistencia. Está permitido utilizar una máquina bipolar con alta resistencia diferencial en un área separada.
Características de los dispositivos con tres conclusiones.
Los estabilizadores para voltaje de CA son de tamaño pequeño, están disponibles en una caja de plástico o metal. Están equipados con canales para entrada, puesta a tierra y salida. Los condensadores del dispositivo están sellados en ambos lados para reducir la ondulación.
El voltaje de salida es de aproximadamente 5 V, la entrada es de aproximadamente 10 V, la potencia de disipación es de 15 vatios.
Las modificaciones de tres clavijas le permiten obtener un voltaje de clasificación no estándar, necesario para alimentar modelos de placa de pruebas, baterías de baja potencia, al reparar o actualizar equipos.
El algoritmo de autoensamblaje del dispositivo.
Para la autoproducción, es aconsejable utilizar un circuito triac, un dispositivo eficaz. Iguala la corriente nominal suministrada a un voltaje de 130 a 270 V. El dispositivo se puede hacer sobre la base de una placa de circuito impreso de PCB recubierto de aluminio. El montaje del dispositivo es el siguiente:
- Preparación del circuito magnético y varios cables.
- Crear un devanado a partir de un cable con un diámetro de 0.064 mm: necesita 8669 vueltas.
- Los conductores restantes con un diámetro de 0.185 mm son necesarios para los devanados restantes. El número de vueltas de cada uno es 522.
- Conexión de la serie de transformadores de 12 voltios
- Organización de 7 sucursales. Los primeros 3 están hechos de alambre con un diámetro de 3 mm, los otros están hechos de neumáticos con una sección transversal de 18 mm2. Por lo tanto, el dispositivo casero no se calentará.
- Instalación del chip controlador en un disipador de calor de platino.
- Instalación de triacs y LEDs.
Para el dispositivo, necesitará una carcasa duradera unida a un marco rígido. La opción más fácil son las placas de polímero o aluminio.
Diagrama de conexión del estabilizador
La entrada al estabilizador en una casa privada se lleva a cabo utilizando un cable VVGng de tres núcleos, un interruptor de tres posiciones y un cable PUGB. La instalación se realiza en el medidor, en un panel separado o de distribución:
- Abra los contactos levantando la cubierta frontal.
- Pase el cable a la salida y entrada.Apriete la fase de entrada en el terminal Lin, el conductor neutro (azul) en el terminal Nin y conecte a tierra en el terminal de tornillo con la designación correspondiente.
- Si no hay tierra, atornille este núcleo debajo del tornillo en el cuerpo del dispositivo.
- Regrese el voltaje estabilizado al escudo común. La fase se alimenta a la salida Lout, cero a Nout, tierra a tierra en la entrada.
- Pruebe el circuito en modo sin carga.
Para la prueba, todas las máquinas se apagan, excepto la entrada y se dirigen al estabilizador.
El estabilizador conectado entre la red y la carga es adecuado para una casa privada o de campo, apartamento, producción. El dispositivo protege el equipo contra fallas, elimina el efecto en la línea de alimentación de sobrecarga y cortocircuitos.
