Potražnja za sustavima za stabilizaciju napona značajno je porasla posljednjih godina. Posebno su zanimljivi uređaji koji rade s umjetnim izvorima rasvjete i, posebno, s LED-ima. Trenutni stabilizator na lm317 je jednostavan, jeftin, ali pouzdan uređaj koji možete sami kupiti ili sastaviti. U potonjem slučaju trebate poznavati osnovna pravila instrumentacije, sigurnosne zahtjeve pri radu s električnom energijom i pripremiti standardni set elemenata.
Zašto je potrebna stabilizacija struje i napona
Broj električnih uređaja u kućama stalno raste. Posljednjih godina broj električnih uređaja povećao se nekoliko puta. Kao rezultat toga, povećana je potražnja za razinama napona u električnim mrežama. Štoviše, većina zgrada (stambenih i industrijskih) i elektrana izgrađene su prije više od 30-40 godina.
Neki moderni uređaji izrađeni su s ugrađenim stabilizatorima - malim krugovima kako bi se spriječilo puknuće od prenapona. No većina njih ne sadrži dodatne uređaje, pa čak i mala razlika u mreži prijeti izgaranjem. U skupini visokog rizika, veliki kućanski aparati (ne digitalni). Konkretno, kotlovi i perilice rublja.
Da biste izbjegli oštećenja i osigurali stabilan napon u mreži, instalirajte stabilizatore. U svakom domu ovo nije obavezno. Ako zgrada ima konstantnu struju bez ozbiljnih promjena (unutar 220 volti s maksimalnom pogreškom od 10%), nema smisla u dodatnim uređajima. Ali kada su skokovi konstantni, ugradnja stabilizatora uštedjet će tehnologiju i osigurati električnu energiju.
Vrste stabilizacijskih uređaja
Prije kupnje uređaja trebali biste se upoznati s glavnim vrstama i značajkama. Svaka od njih ima prednosti i nedostatke, dizajnirana za različite razine napona i broj uređaja. Principi rada se razlikuju.
Relej
Najbolja opcija za privatne i seoske kuće, apartmane. Na transformator je instalirano nekoliko magnetskih namotaja. U trenutku pada napona između njih dolazi do prebacivanja, što vam omogućuje spremanje protoka napona u prethodnom načinu rada. Nedostaci uključuju:
- promjena protoka energije u postupnom načinu (naglo, povremeno);
- zakrivljenost protoka sinusnog napona;
- mala snaga u trenutku povratka.
Trošak takvih uređaja mnogo je niži od ostalih modela stabilizatora. Vlasničke recenzije su dobre, uređaj je dovoljan za kućne mreže.
Elektronička
Postoje dvije vrste stabilizatora elektroničkog "punjenja" - triac i tiristor. U prvom, prebacivanje između namotaja u automatskom načinu rada provodi mali mehanizam - triac. Učinkovitost uređaja je visoka, djeluje brzo. Značajan plus za kućnu upotrebu je miran rad. Druga vrsta nije toliko učinkovita, obično se koristi za stabiliziranje kućnih mreža bez puno napona. Najočitiji nedostatak je trošak.
elektromehanički
Ostala imena - servomotor, servo-pogon. Načelo rada - uz pomoć električnog pogona, ugljična elektroda se kreće duž namotaja, stvarajući neprekinuti napon.Često se kupuje za kućne potrebe i male sobe (dom, vikendica, ured). Pluse - cijena, kompaktnost, glatko prebacivanje. Nedostaci - buka, mala brzina prebacivanja.
ferorezonantni
Posljednjih godina rijetko se koristi zbog pojave modernijih uređaja. Učinak feroresonance javlja se u sustavu interakcije transformatora i kondenzatora. Uređaji velike veličine, bučni, ne rade s oštrim i značajnim preopterećenjima. Prednosti - dug radni vijek, mogućnost upotrebe u prostorijama s visokom vlagom.
inverter
Uređaji ove vrste su snažni i skupi. Koristi se u svakodnevnom životu i velikim industrijskim prostorijama. Glavna razlika je kristalni oscilator i regulator koji pretvaraju napon na ulazu u istosmjernu struju, a na izlazu u izmjeničnu. Istodobna dvostruka formacija omogućuje vam rad s različitim razinama struje - od 115 do 300 volti. Prednosti - bez buke, male veličine, brzo prebacivanje i regulacija, druge dodatne značajke (na primjer, zaštita kućanskih aparata od prekomjernog napona).
Dijagrami linijskih uređaja
Stabilizator struje na lm317 je uređaj koji radi u skladu s linearnim sklopnim sklopnim sklopom. Takva mikrocirkula koriste se za mreže u kojima nije potrebna visoka učinkovitost i prekomjerna snaga. Konkretno, za podršku rada LED-ova. Prednosti:
- zaštita od iznenadnih prenapona, prekomjerne razine električne energije;
- preokret polariteta struje na ulaznom elementu;
- nedostatak dodatnih dijelova i uređaja.
Nedostaci uključuju nižu učinkovitost - napon dobiven iznad potrebnog prerađuje se u grijanje, pa je potrebno dodatno hlađenje.
Za stabilan rad potrebna je pozitivna razlika u struji na ulazu i izlazu - linearni stabilizatori prestaju djelovati kad padnu na 0,4 V (čak i na 0,5 V). Stoga se krug PSU na lm317 s podesivom strujom i naponom ne koristi za velike uređaje i "teške" mreže.
Glavne karakteristike
Regulator napona na lm317 djeluje u određenom rasponu napajanja. Ograničenja su najmanje 1,25 V, maksimalno 37V. Na izlazu naponska snaga ne prelazi 1,5 Ampera, pogreška kod nestabilne veze je do 0,1%.
Regulator napona na mikro krugu lm317 ima dodatne sustave unutarnje zaštite: od kvara kratkog spoja, toplotnog prenapona, od prekomjernog rasipanja "viška" napona.
Toplinsko ograničenje osiguravaju posebni mikrosenzori koji jamče zaštitu opreme od veće potrošnje snage - ako se to dogodi, uređaj će se jednostavno isključiti i neće trpjeti.
Snaga i ulazni napon
Da bi regulator struje radio u krugu lm317, napon na ulaznom dijelu ne smije biti veći od 40 volti. U ovom slučaju minimalna razlika struje na ulazima i izlazima mora biti veća od 2 Volta.
Da bi regulator napona radio na lm317, krug ne smije primati opterećenje veće od 1,5A. Ako nema dodatnog hlađenja, razina će se smanjiti. Približna snaga izračunava se množenjem dva pokazatelja - snage električne energije na izlazu i razlike u potencijalima ulaza i izlaza.
Na sobnoj temperaturi do 30 ° C dozvoljava se rasipanje snage do 1,5 W (ako nema hladnjaka). Pri normalnoj razini raspodjele topline dopuštena je disperzija do 20 W.
Dizajn uređaja
Krug napajanja stabilizatora na lm317 s podešavanjem struje i napona s minimalnim rasporedom ima dva otpornika čija razlika u otporu regulira izlazni napon i kondenzatore. Prosječna vrijednost struje na nosećim elementima je 1,25 V. Otpor ne smije prelaziti 240 Ohma.
Tijelo stabilizatora u krugu lm317 izrađeno je od plastike. Moguće opcije: TO 220 i 220FP, SOT23 i D2PAK. Unutarnji sustavi zaštite omogućuju uređaju rad u slučaju isključenja ulaza za podešavanje.
Impulsni pokretači
Vozači s pulsnim sustavom isti su stabilizatori napona. AC napon vam omogućuje podešavanje rada uređaja. Ako je razina manja od 2-3 Ampera, nije potrebno dodatno uklanjanje topline.
Impulsni uređaji "presijecaju" dolaznu struju kako bi postigli željenu razinu napona na izlazu. Može raditi s mrežama visokog opterećenja. Nedostaci - potreban vam je zaseban izvor napajanja, trošak, vanjsko "višak" elektromagnetskog polja. Teško se sastaviti kod kuće.
Sheme prebacivanja
Krug napajanja na lm317 s podesivom strujom i naponom omogućuje vam da stabilizator koristite u mrežama s nestandardnim naponom. Da bi uređaj radio, potrebna su najmanje dva otpornika. Najvažniji pokazatelji su napon referentne točke, trenutna razina na izlazu.
Najjednostavnije stabilizirano napajanje
Stabilizatori napona potrebni su ne samo za zaštitu kućanske i industrijske opreme. U laboratoriju uređaji pomažu u izbjegavanju prekomjernih protoka energije i izgaranja mreža. Stoga početnici i profesionalni tehničari nastoje koristiti barem jednostavne stabilizacijske blokove.
Glavne prednosti:
- jednostavna montaža;
- pouzdan rad;
- jeftini i pristupačni dijelovi.
Nedostaci uključuju malu izlaznu učinkovitost, upotrebu velikih radijatora, veliku veličinu uređaja.
Za standardni uređaj bit će potrebno nekoliko elemenata:
- sklop lm317;
- tranzistor s plastičnim kućištem;
- dioda;
- dva otpornika;
- dva kondenzatora;
- diodni most.
Minimalni broj dijelova i jednostavan dizajn omogućit će vam da brzo sastavite regulator napona i upotrijebite ga za malu mrežu.
Mjerni podaci predmeta nisu kritični. Na primjer, otpornici na R1 mogu imati vrijednosti od 30 do 50 Ohma, ali nemojte ugrađivati diodu.
Integrirano napajanje stabilizatora
Uređaji s integriranim operativnim sustavom koriste se u stabilizatorima napona, audio sustavima, pojačavačima, izvorima napajanja i drugima. Svi strukturalni detalji povezani su silikonskim kristalima tako da njihov slijed čini stabilizator. U elektrotehnici se koriste dvije vrste:
- pomoću poluvodiča;
- pomoću filmskih elemenata (hibrid).
Standardni krug uključuje nekoliko tipičnih dijelova: referentni izvor, pojačalo, regulacijski element, zaštitni mehanizam za isključenje i sprečavanje kratkog spoja.
Integrirani sklopovi su uređaji s potpunim funkcionalnim ciklusom. Svaka ima ulazne, izlazne i prizemne staze.
Takve sheme možete koristiti samo s određenim pokazateljima napona. Dopuštena ograničenja su od 5 do 24V, za struju - manja od 1A.
Integrirani krugovi imaju ograničenje izlaznog napona. Ugrađena je i dodatna zaštita od pregrijavanja.
Stabilizacijski krug s podesivim napajanjem
Ispravljački most u takvim uređajima omogućuje pretvaranje izmjeničnog struje u konstantni. Jedan od kondenzatora filtrira energiju s valovitim karakteristikama, a drugi čini prijelaz napona glatkijim. Ova vrsta omogućava stabilizatoru da radi na niskoj frekvenciji istosmjerne struje.
Odabir otpornika provodi se prema vrijednosti ocjene prihvatljive za stabilizator. Pogreška bi trebala biti minimalna. Najbolja opcija je točan izračun.
Područje primjene
Stabilizatori temeljeni na LM317 čipu koriste se za stabilizaciju glavnih pokazatelja tehničkih uređaja.Takav uređaj je lako sastaviti sami, a tvornički napravljeni uređaj je jeftin. Za ovu klasu ima izvrsne operativne podatke i vijek trajanja ako nema pretjerano jakih udara struje.
Nedostatak je granica napona - ne više od 3V. Stabilizator temeljen na kućištu TO 220 najpristupačniji je model koji se koristi u nekoliko područja:
- kućne (kućne) mreže;
- laboratorijski uvjeti;
- LED rasvjeta (LED).
Sustavi za stabilizaciju napona temeljeni na LM317 čipu pouzdani su, jednostavni i praktični uređaji. Trošak je mali, ali karakteristike su pozitivne. Takvi se stabilizatori često koriste za LED u automobilima.
