Gli stabilizzatori di tensione prevengono i danni alle apparecchiature e agli elettrodomestici causati dalle fluttuazioni del carico. Il dispositivo è compatibile con reti monofase e trifase, adatto per appartamenti e case private. Potrebbe essere necessario un circuito stabilizzatore di tensione quando si collega il dispositivo da soli o si installa un alimentatore.
Il principio di funzionamento degli stabilizzatori
Il principio di funzionamento dipende dal tipo di apparecchiatura. Per evidenziare i punti generali, è consigliabile prendere in considerazione il design. Il dispositivo è costituito dai seguenti elementi:
- Sistema di controllo. Consente di tracciare la tensione di uscita, portandola a un indicatore stabile di 220 V. L'apparecchiatura funziona con un errore del 10-15%.
- Trasformatore automatico. Disponibile in relè, triac, modifiche servo. Aumenta o diminuisce la tensione nominale.
- Inverter. Il meccanismo del generatore, trasformatore e transistor sono dotati di modelli di inverter. Gli elementi attraverso l'avvolgimento primario possono passare o spegnere la corrente, formando una tensione in uscita.
- Blocco di protezione, fonte di alimentazione secondaria. Disponibile per i modelli a 220 volt.
La funzione di bypass o transito consente agli stabilizzatori di fornire tensione all'uscita fino alla soppressione del limite.
Il principio di funzionamento dei modelli di relè
Il dispositivo relè regola la tensione chiudendo i contatti del relè. I parametri sono controllati mediante un microcircuito, i cui elementi confrontano la tensione di rete con la tensione di riferimento. Se gli indicatori non corrispondono, i microcircuiti del regolatore di tensione ricevono segnali per abbassare o aumentare l'avvolgimento.
Con bassi costi e compattezza, le apparecchiature a relè rispondono lentamente alle sovratensioni, possono spegnersi brevemente, non resistono al sovraccarico.
La precisione dei dispositivi è del 5-10%.
Come funzionano i servoazionamenti
I componenti principali dell'unità servoazionamento sono un servomotore e un trasformatore automatico. Se la tensione si discosta dalla norma, viene inviato un segnale per commutare il trasformatore dal controller al motore. Un confronto tra gli indicatori di tensione di riferimento e di ingresso viene eseguito dalla scheda di controllo.
I servo stabilizzatori possono regolare il carico di una rete trifase e monofase. Si distinguono per durata, affidabilità, buon funzionamento durante il sovraccarico.
L'accuratezza degli strumenti è dell'1%.
Il principio di funzionamento dei dispositivi inverter
Lo stabilizzatore dell'inverter regola la tensione secondo il sistema a doppia conversione:
- La corrente alternata all'ingresso viene livellata, passata attraverso un filtro del condensatore a ondulazione.
- La corrente rettificata viene fornita all'inverter, trasformata in corrente alternata e fornita al carico.
La tensione di uscita rimane stabile.
I dispositivi con inverter si differenziano per velocità di reazione, efficienza dal 90%, funzionamento ininterrotto e silenzioso nell'intervallo di 115-300 volt.
Il campo di controllo dell'apparato diminuisce se aumenta il carico.
Caratteristiche del calcolo delle caratteristiche
Per installare un apparato parametrico, è necessario calcolare la potenza, la tensione di ingresso, la corrente di base dei transistor. Ad esempio, la tensione di uscita massima è 14 V, l'uscita minima è 1,5 V e la corrente massima è 1 A. Conoscendo i parametri, il calcolo viene eseguito:
- Tensione di ingresso. Formula utilizzata Uin = Uout + 3. La figura è il coefficiente di caduta di tensione nella sezione di transizione dal collettore all'emettitore.
- La massima potenza dissipata dal transistor. Per selezionare a favore di un valore maggiore, è necessario un riferimento. Sono utilizzate le seguenti formule: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 a transistor di corrente. I calcoli vengono effettuati secondo la formula: Ib max = Imax / h21E min. L'ultimo indicatore è 25, quindi 1/25 = 0,04 A.
- Parametri del tiristore di zavorra. Si applica la formula Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0.00133 + 0.005) = 474 Ohm. Ist min - corrente di stabilizzazione; Ust - stabilizzazione della tensione, che produce un diodo zener.
Figure e calcoli sono forniti per resistori con una resistenza di 1 ohm.
Schema per stabilizzatore di compensazione
Gli schemi di compensazione spiegano le connessioni di feedback. I dispositivi stessi hanno una tensione di uscita precisa senza riferimento alla corrente di carico.
Circuito sequenziale
Designazione dalla directory è possibile identificare:
- unità di regolamentazione - P;
- la fonte della tensione nominale di riferimento - E;
- indicatori comparati - ES;
- amplificatore a corrente costante - W.
Per calcolare la tensione di uscita, è necessario conoscere le funzionalità del dispositivo. Un transistor regolerà e il secondo si stabilizzerà. Il diodo zener è una fonte di riferimento. Differenza di potenza - tensione nell'area tra l'emettitore e la base.
Quando la corrente del collettore viene applicata al resistore, la tensione cala, ha la polarità opposta per il gruppo emettitore. Di conseguenza, le correnti del collettore e dell'emettitore diminuiscono. Per facilitare la regolazione, viene utilizzato un divisore per la linea di stabilizzazione. La regolazione del passo è ottenuta mediante stabilizzazione della tensione del diodo zener.
Circuito parallelo
Se la tensione si discosta dal valore nominale, si verifica un impulso di mancata corrispondenza. Questa è la differenza tra gli indicatori di uscita e supporto. Poiché l'unità di regolazione è parallela al carico, amplifica il segnale. C'è una variazione di corrente sul regolatore dell'elemento, la caduta di tensione del resistore e la conservazione di un valore costante in uscita.
Circuito stabilizzatore parametrico
Un diagramma che spiega il processo di stabilizzazione della tensione di riferimento sarà fondamentale per i modelli parametrici. Il partitore di tensione del dispositivo è un resistore di zavorra e un diodo zener con resistenza di carico parallela. Se la tensione nominale e il carico di corrente fluttuano, la tensione si stabilizza.
Se questo indicatore aumenta all'ingresso, aumenta la corrente che passa attraverso il diodo zener e la resistenza. Grazie agli indicatori di corrente-tensione, la potenza del diodo zener è pressoché invariata, così come la tensione di resistenza del carico. Tutte le vibrazioni si riferiscono solo alla resistenza.
Specificità dell'impulso
L'apparato a impulsi è caratterizzato da alta efficienza anche in un ampio intervallo di tensione. Lo schema del dispositivo include una chiave, un dispositivo di accumulo dell'energia e un circuito di controllo. L'elemento di controllo è collegato in modalità impulso. Il principio di funzionamento del dispositivo:
- Una tensione di retroazione positiva viene fornita dal secondo collettore attraverso il secondo condensatore fino alla base.
- Il collettore n. 2 si apre dopo la saturazione corrente dal resistore n. 2.
- Al passaggio dal collettore all'emettitore, la saturazione è inferiore e rimane aperta.
- L'amplificatore è collegato al collettore numero 3 tramite il diodo zener numero 2.
- La base è collegata al divisore.
- Il primo diodo zener controlla l'apertura / chiusura del secondo collettore mediante un segnale proveniente dal terzo.
Quando il secondo diodo zener è aperto, l'energia si accumula nell'induttore, entrando nel campo di chiusura del carico.
Stabilizzatori di trucioli
Il divisore lineare è caratterizzato dal fornire una tensione instabile all'ingresso e rimuovere un divisore stabile dal braccio. L'allineamento viene eseguito da un braccio divisore, che mantiene una resistenza costante. I dispositivi sono caratterizzati da semplicità di progettazione, assenza di interferenze durante il funzionamento. I chip sono collegati in serie o in parallelo.
Stabilizzatori serie
I dispositivi seriali sono caratterizzati dall'inclusione di un elemento di regolazione in parallelo con il carico. Vi sono due modifiche:
- Con transistor bipolare. Non ha un circuito auto-regolabile; la stabilità della tensione dipende dal valore corrente e dagli indicatori di temperatura. Un seguace di emettitore o un transistor di tipo composito viene utilizzato come amplificatore di corrente.
- Con loop di regolazione automatica. Il dispositivo di compensazione funziona secondo il principio di allineamento dell'uscita e dei valori di riferimento. Parte della tensione di uscita viene rimossa dal divisore resistivo e quindi confrontata utilizzando un diodo zener. Il circuito di controllo è un circuito di retroazione con uno sfasamento di 180 gradi. La corrente è stabilizzata da una resistenza o da una fonte di alimentazione.
Gli stabilizzatori serie più popolari sono integrali.
Specifiche dello stabilizzatore parallelo
Un dispositivo parallelo è caratterizzato dall'inclusione di un elemento di regolazione parallelo al carico applicato. Il diodo Zener viene utilizzato a semiconduttore o a scarica di gas. Il circuito è richiesto per la regolazione di dispositivi complessi.
La riduzione di un indicatore instabile della tensione di ingresso viene effettuata utilizzando una resistenza. È consentito l'uso di una macchina bipolare con elevata resistenza differenziale in un'area separata.
Caratteristiche dei dispositivi con tre conclusioni
Gli stabilizzatori per la tensione CA sono di piccole dimensioni, sono disponibili in una custodia in plastica o metallo. Sono dotati di canali per input, grounding e output. I condensatori del dispositivo sono sigillati su entrambi i lati per ridurre l'ondulazione.
La tensione di uscita è di circa 5 V, l'ingresso è di circa 10 V, la potenza di dissipazione è di 15 watt.
Le modifiche a tre pin consentono di ottenere una tensione nominale non standard, necessaria per alimentare i modelli di breadboard, batterie a bassa potenza, durante il fissaggio o l'aggiornamento delle apparecchiature.
L'algoritmo di autoassemblaggio del dispositivo
Per l'autoproduzione, si consiglia di utilizzare un circuito triac - un dispositivo efficace. Equalizza la corrente nominale fornita ad una tensione da 130 a 270 V. Il dispositivo può essere realizzato sulla base di un circuito stampato in PCB rivestito con pellicola. L'assemblaggio del dispositivo è il seguente:
- Preparazione del circuito magnetico e diversi cavi.
- Creazione di un avvolgimento da un filo con un diametro di 0,064 mm - sono necessari 8669 giri.
- I restanti conduttori con un diametro di 0,185 mm sono necessari per gli avvolgimenti rimanenti. Il numero di giri di ciascuno è 522.
- Collegamento serie trasformatore 12 volt
- Organizzazione di 7 filiali. I primi 3 sono fatti di filo con un diametro di 3 mm, gli altri sono fatti di pneumatici con una sezione trasversale di 18 mm2. Quindi il dispositivo fatto in casa non si riscalda.
- Installazione del chip del controller su un dissipatore di calore in platino.
- Installazione di triac e LED.
Per il dispositivo è necessaria una custodia resistente fissata a un telaio rigido. L'opzione più semplice è lastre in polimero o alluminio.
Schema di collegamento dello stabilizzatore
L'inserimento dello stabilizzatore in una casa privata viene effettuato utilizzando un cavo VVGng a tre fili, un interruttore a tre posizioni e un filo PUGV. L'installazione viene eseguita sul contatore, in un pannello separato o di distribuzione:
- Aprire i contatti sollevando il coperchio anteriore.
- Passare il cavo all'uscita e all'ingresso.Stringere la fase di ingresso sul terminale Lin, il conduttore neutro (blu) sul terminale Nin e mettere a terra sul terminale a vite con la designazione corrispondente.
- Se non c'è terra, avvitare questo nucleo sotto la vite sul corpo del dispositivo.
- Riporta la tensione stabilizzata allo schermo comune. La fase viene inviata all'uscita Lout, da zero a Nout, da terra a terra all'ingresso.
- Testare il circuito in modalità a vuoto.
Per il test, tutte le macchine sono spente, ad eccezione dell'ingresso e dirette allo stabilizzatore.
Lo stabilizzatore collegato tra la rete e il carico è adatto per una casa privata o di campagna, appartamento, produzione. Il dispositivo protegge l'apparecchiatura da guasti, elimina l'effetto sulla linea di alimentazione di sovraccarico e corto circuito.
