הביקוש למערכות ייצוב מתח גדל משמעותית בשנים האחרונות. מעניין במיוחד מוצג במכשירים העובדים עם מקורות תאורה מלאכותיים ובעיקר עם נוריות LED. המייצב הנוכחי ב- lm317 הוא מכשיר פשוט, לא יקר אך אמין שתוכלו לרכוש או להרכיב בעצמכם. במקרה האחרון, עליכם לדעת את כללי המכשור הבסיסיים, דרישות הבטיחות בעבודה עם חשמל ולהכין סט אלמנטים סטנדרטי.
מדוע ייצוב זרם ומתח נחוץ
מספר המכשירים החשמליים בבתים גדל ללא הרף. בשנים האחרונות מספר מכשירי החשמל גדל מספר פעמים. כתוצאה מכך, הביקוש לרמות מתח ברשתות חשמל גדל. יתרה מזאת, מרבית הבניינים (מגורים ותעשייה) ותחנות כוח הוקמו לפני יותר מ 30-40 שנה.
חלק מההתקנים המודרניים מיוצרים עם מייצבים מובנים - מעגלים קטנים למניעת התמוטטות מתנודות חשמל. אך רובם אינם מכילים מכשירים נוספים ואפילו הבדל קטן ברשת מאיים לשרוף. בקבוצת הסיכון הגבוה, מכשירי חשמל ביתיים גדולים (לא דיגיטליים). במיוחד דודים ומכונות כביסה.
כדי למנוע נזק ולהבטיח מתח יציב ברשת, התקן מייצבים. בכל בית זה אופציונלי. אם לבניין יש זרם זרם קבוע ללא שינויים גדולים (בתוך 220 וולט עם שגיאה מרבית של 10%), אין טעם במכשירים נוספים. אך כאשר הקפיצות קבועות, התקנת מייצב תחסוך טכנולוגיה ותספק חשמל.
סוגי מכשירים מייצבים
לפני רכישת המכשיר, עליך להכיר את הסוגים והתכונות העיקריים. לכל אחד מהם יתרונות וחסרונות, המיועדים לרמות מתח שונות ומספר המכשירים. עקרונות העבודה נבדלים זה מזה.
ממסר
האפשרות הטובה ביותר לבתים פרטיים וכפריים, דירות. על השנאי מותקנים מספר פיתולים מגנטיים. בזמן נפילת המתח מתרחש ביניהם מעבר, המאפשר לשמור את זרימת המתח במצב הקודם. החסרונות כוללים:
- שינוי בזרימת האנרגיה במצב צעד (בפתאומיות, לסירוגין);
- עקמומיות של זרימת המתח הסינוסואידית;
- כוח נמוך בזמן הרתיעה.
עלות מכשירים כאלה נמוכה בהרבה מדגמי מייצבים אחרים. ביקורות הבעלים טובות, המכשיר מספיק לרשתות ביתיות.
אלקטרוני
ישנם שני סוגים של מייצבים של "מילוי" אלקטרוני - triac ותיריסטור. בראשון, המעבר בין הפיתולים במצב אוטומטי מתבצע על ידי מנגנון קטן - טריאק. היעילות של המכשיר גבוהה, זה עובד במהירות. יתרון משמעותי לשימוש ביתי הוא הפעולה השקטה. הסוג השני אינו כה יעיל, הוא משמש בדרך כלל לייצוב רשתות ביתיות ללא מתח רב. החיסרון הבולט ביותר הוא העלות.
אלקטרומכני
שמות אחרים - סרוו-מוטור, סרוו-דרייב. עקרון הפעולה - בעזרת כונן חשמלי, אלקטרודת פחמן נעה לאורך הפיתולים, ויוצרת מתח ללא הפרעה.נקנה לעתים קרובות לצרכים ביתיים וחדרים קטנים (בית, קוטג ', משרד). פלוסים - המחיר, הקומפקטיות, המיתוג החלק. חסרונות - רעש, מהירות מיתוג נמוכה.
Ferroresonant
בשנים האחרונות, כמעט ולא נעשה בהם שימוש בגלל הופעתם של מכשירים מודרניים יותר. השפעת הטרור מתרחשת במערכת האינטראקציה של השנאי והקבל. מכשירים בגודל גדול, רועשים, אינם עובדים עם עומסי יתר חדים ומשמעותיים. יתרונות - חיי שירות ארוכים, אפשרות לשימוש בחדרים עם לחות גבוהה.
ממיר מתח
מכשירים מסוג זה הם חזקים ויקרים. משמש בחיי היומיום ובבנייני תעשייה גדולים. ההבדל העיקרי הוא מתנד הבדולח והבקר, הממירים את המתח בכניסה לזרם ישר, ועם היציאה לסירוגין. היווצרות כפולה סימולטנית מאפשרת לך לעבוד עם רמות שונות של זרם - מ 115 עד 300 וולט. יתרונות - ללא רעש, גודל קטן, מיתוג מהיר ויסות, תכונות נוספות נוספות (למשל, הגנה על מכשירי חשמל ביתיים מפני מתח מוגזם).
תרשימי מכשירי קו
המייצב הנוכחי ב- lm317 הוא מכשיר הפועל על פי מעגל מיתוג מתח ליניארי. מעגלי מיקרו כאלה משמשים לרשתות בהן אין צורך ביעילות גבוהה וכוח מופרז. במיוחד, כדי לתמוך בהפעלת נוריות LED. יתרונות:
- הגנה מפני עליות פתאומיות, רמות מוגזמות של חשמל;
- היפוך קוטביות של הזרם באלמנט הקלט;
- היעדר חלקים ומכשירים נוספים.
החסרונות כוללים יעילות נמוכה יותר - המתח המתקבל מעבר לנדרש מעובד לחימום, ולכן יש צורך בקירור נוסף.
להפעלה יציבה יש צורך בהבדל חיובי בזרמים בכניסה ובפלט - מייצבים לינאריים מפסיקים לפעול כאשר הם נופלים על 0.4 וולט (אפילו ב -0.5 וולט). לכן, מעגל ה- PSU במכשיר lm317 עם זרם ומתכוונן אינו משמש למכשירים גדולים ורשתות "כבדות".
מאפיינים עיקריים
ווסת המתח ב- lm317 פועל בתחום מסוים של ספק כוח. המגבלות הן מינימום של 1.25 וולט, מקסימום 37 וולט. ביציאה, מתח המתח אינו עולה על 1.5 אמפר, השגיאה בחיבור לא יציב היא עד 0.1%.
לווסת המתח במעגל המיקרו lm317 מערכות הגנה פנימיות נוספות: ממעגלים קצרים, מתח מתח יתר, מפיזור יתר של מתח "עודף".
הגבלה תרמית מובטחת על ידי חיישני מיקרו מיוחדים המבטיחים הגנה על הציוד מפני מעבר לפיזור הספק - אם זה יקרה, המכשיר פשוט יכבה ולא יסבול.
מתח ומתח כניסה
כדי שהווסת הנוכחי יעבוד על מעגל lm317, המתח בחלק הקלט לא צריך להיות גבוה מ -40 וולט. במקרה זה, ההבדל הנוכחי המינימלי בכניסות והיציאות צריך לעלות על 2 וולט.
כדי שווסת המתח יעבוד על lm317, המעגל לא אמור לקבל עומס של יותר מ- 1.5A. אם אין קירור נוסף, הרמה תקטן. ההספק המשוער מחושב על ידי הכפלת שני אינדיקטורים - כוחו של החשמל בפלט וההפרש בפוטנציאלים של הכניסה והפלט.
בטמפרטורות הסביבה עד 30 מעלות צלזיוס מותר פיזור כוח עד 1.5 וואט (אם אין גוף קירור). ברמה נורמלית של פיזור חום מותר פיזור של עד 20 וולט.
עיצוב מכשירים
במעגל אספקת החשמל המייצב ב- lm317 עם כיוונון זרם ומתח עם סידור מינימלי יש שני נגדים שההבדל בהתנגדותם מווסת את מתח היציאה וקבלים. הערך הנוכחי הממוצע על האלמנטים התומכים הוא 1.25 V. ההתנגדות לא תעלה על 240 אוהם.
גוף המייצב במעגל lm317 עשוי מפלסטיק. אפשרויות אפשריות: TO 220 ו- 220FP, SOT23 ו- D2PAK. מערכות הגנה פנימיות מאפשרות למכשיר לעבוד במקרה של ניתוק כניסת הכוונון.
נהגי דחף
נהגים עם מערכת דופק הם אותם מייצבי מתח. מתח AC מאפשר לך להתאים את פעולת המכשיר. אם הרמה נמוכה מ- 2-3 אמפר, אין צורך בהסרת חום נוספת.
התקני הדופק "חותכים" את הזרם הנכנס על מנת להשיג את רמת המתח הרצויה ביציאה. זה יכול לעבוד עם רשתות עומס גבוה. חסרונות - אתה זקוק למקור כוח נפרד, עלות, שדה אלקטרומגנטי חיצוני "עודף". קשה להרכיב בבית.
ערכות מיתוג
מעגל אספקת החשמל ב- lm317 עם זרם ומתח מתכוונן מאפשר להשתמש במייצב ברשתות עם מתח שאינו סטנדרטי. כדי שהמכשיר יעבוד, נדרשים לפחות שני נגדים. האינדיקטורים החשובים ביותר הם מתח נקודת ההתייחסות, הרמה הנוכחית בפלט.
ספק הכוח המייצב הפשוט ביותר
מייצבי מתח נחוצים לא רק כדי להגן על ציוד ביתי ותעשייתי. במעבדה מכשירים עוזרים להימנע מזרימת כוח מוגזמת ורשתות שחיקה. לכן, מתחילים וטכנאים מקצועיים שואפים להשתמש בלוקים ייצוב פשוטים לפחות.
היתרונות העיקריים:
- הרכבה פשוטה;
- עבודה אמינה;
- חלקים לא יקרים ובמחיר סביר.
החסרונות כוללים יעילות תפוקה נמוכה, שימוש ברדיאטורים גדולים, הגודל הגדול של המכשיר.
התקן רגיל ידרוש מספר אלמנטים:
- מעגל lm317;
- טרנזיסטור עם מארז פלסטיק;
- דיודה;
- שני נגדים;
- שני קבלים;
- גשר דיודה.
המספר המינימלי של החלקים והתכנון הפשוט יאפשרו לכם להרכיב במהירות ווסת מתח ולהשתמש בו לרשת קטנה.
מדדי הפריט אינם קריטיים. לדוגמה, לנגדים ב- R1 יכולים להיות ערכים בין 30 ל- 50 אוהם, אך אינם מתקינים דיודה.
ספק כוח מייצב משולב
התקנים עם מערכת הפעלה משולבת משמשים מייצבי מתח, מערכות שמע, מגברים, ספקי כוח ואחרים. כל הפרטים המבניים מחוברים באמצעות גביש סיליקון כך שרצף שלהם מהווה מייצב. בהנדסת חשמל משתמשים בשני סוגים:
- שימוש במוליכים למחצה;
- באמצעות אלמנטים סרטים (היברידית).
המעגל הסטנדרטי כולל מספר חלקים טיפוסיים: מקור התייחסות, מגבר, אלמנט ויסות, מנגנון הגנה לניתוק ומניעת מעגלים קצרים.
מעגלים משולבים הם מכשירים עם מחזור פונקציונאלי שלם. לכל אחד מהם שבילי כניסה, יציאה וקרקע.
אתה יכול להשתמש בסכימות כאלה רק עם מחוון מתח מסוים. הגבלות המותרות הן בין 5 ל 24 וולט, לזרם - פחות מ- 1A.
במעגלים משולבים יש מגבלת מתח יציאה. בנוסף מותקנת הגנה מפני חימום יתר.
מעגל מייצב עם ספק כוח מתכוונן
גשר המיישר במכשירים כאלה מאפשר לך להמיר זרם זרם חילופין לזרם קבוע. אחד הקבלים מסנן את האנרגיה עם מאפייני אדווה, השני הופך את המעבר למתח חלק יותר. סוג זה מאפשר למייצב לעבוד ברמת התדרים הנמוכים של זרם ישר.
בחירת הנגד מתבצעת על פי ערך הדירוג המקובל למייצב. השגיאה צריכה להיות מינימלית. האפשרות הטובה ביותר היא חישוב מדויק.
אזור יישום
המייצבים המבוססים על שבב LM317 משמשים לייצוב האינדיקטורים העיקריים של מכשירים טכניים.מכשיר כזה קל להרכיב עצמך, ומכשיר מתוצרת מפעל הוא לא יקר. עבור כיתה זו יש לה נתונים מבצעיים מצוינים ואורך חיים שימושי אם אין נחשולי מתח חזקים מדי.
החיסרון הוא מגבלת המתח - לא יותר מ -3 וולט. המייצב המבוסס על מארז TO 220 הוא הדגם הזול ביותר שמשמש במספר תחומים:
- רשתות ביתיות (ביתיות);
- תנאי מעבדה;
- תאורת לד (נוריות לד).
מערכות ייצוב מתח המבוססות על שבב LM317 הן מכשירים אמינים, פשוטים ונוחים. העלות אמנם קטנה, אך המאפיינים הם חיוביים. מייצבים כאלה משמשים לרוב לד נוריות במכוניות.
