Circuitos estabilizadores de tensão - variedades e dispositivos

Os estabilizadores de tensão evitam danos ao equipamento e aos eletrodomésticos devido às flutuações da carga. O dispositivo é compatível com redes monofásicas e trifásicas, adequadas para apartamentos e casas particulares. Pode ser necessário um circuito estabilizador de tensão quando você mesmo conecta o dispositivo ou instala uma fonte de alimentação.

O princípio de operação de estabilizadores

O princípio de operação depende do tipo de equipamento. Para destacar os pontos gerais, é aconselhável considerar o design. O dispositivo consiste nos seguintes elementos:

• Sistema de controle. Permite rastrear a tensão de saída, elevando-a a um indicador estável de 220 V. O equipamento opera com um erro de 10 a 15%.
• Transformador automático. Disponível em relés, triac, servo-modificações. Aumenta ou diminui a classificação de tensão.
• Inversor. O mecanismo do gerador, transformador e transistores são equipados com modelos de inversor. Elementos através do enrolamento primário podem passar ou desligar a corrente, formando uma tensão na saída.
• Bloco de proteção, fonte de energia secundária. Disponível para modelos de 220 volts.

A função de desvio ou trânsito permite que os estabilizadores forneçam tensão à saída até que o limite seja suprimido.

O princípio de operação dos modelos de relés

O dispositivo de relé regula a tensão fechando os contatos do relé. Os parâmetros são controlados usando um microcircuito, cujos elementos comparam a tensão da rede elétrica com a tensão de referência. Se os indicadores não coincidirem, os microcircuitos do regulador de tensão recebem sinais para diminuir ou aumentar o enrolamento.

Com baixo custo e compacidade, o equipamento de relé responde lentamente a picos de energia, pode desligar-se brevemente, não suporta sobrecarga.

A precisão dos dispositivos é de 5 a 10%.

Como funcionam os servo drives

Os principais componentes da unidade servo-acionada são um servomotor e um transformador automático. Se a tensão se desvia da norma, um sinal é enviado para mudar o transformador do controlador para o motor. Uma comparação dos indicadores de referência e tensão de entrada é realizada pelo painel de controle.

Servoestabilizadores podem regular a carga de uma rede trifásica e monofásica. Eles se distinguem pela durabilidade, confiabilidade, bom funcionamento durante sobrecarga.

A precisão dos instrumentos é de 1%.

O princípio de operação de dispositivos inversores

O estabilizador do inversor regula a tensão de acordo com o sistema de dupla conversão:

1. A corrente alternada na entrada é nivelada, passada através de um filtro de capacitor ondulado.
2. A corrente retificada é fornecida ao inversor, transformada em corrente alternada e fornecida à carga.

A tensão de saída permanece estável.

Dispositivos com inversores diferem em velocidade de reação, eficiência de 90%, operação ininterrupta e silenciosa na faixa de 115 a 300 volts.

A faixa de controle do aparelho diminui se a carga aumentar.

Características do cálculo das características

Para instalar um aparelho paramétrico, é necessário calcular a potência, tensão de entrada e corrente de base dos transistores. Por exemplo, a tensão máxima de saída é 14 V, a saída mínima é 1,5 V e a corrente máxima é 1 A. Conhecendo os parâmetros, o cálculo é feito:

1. Tensão de entrada. Fórmula usada Uin = Uout + 3. A figura é o coeficiente de queda de tensão na seção de transição do coletor para o emissor.
2. A potência máxima dissipada pelo transistor. Para selecionar a favor de um valor maior, é necessária uma referência. As seguintes fórmulas são usadas: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 atual do transistor. Os cálculos são feitos de acordo com a fórmula: Ib max = Imax / h21E min. O último indicador é 25, portanto 1/25 = 0,04 A.
4. Parâmetros do tiristor de lastro. A fórmula se aplica Rb = (Uin-Ust) / (Ib máx + Ist min) = (17-14) / (0,00133 + 0,005) = 474 Ohms. Ist min - corrente de estabilização; Ust - estabilização de tensão, que produz um diodo zener.

Figuras e cálculos são fornecidos para resistores com resistência de 1 ohm.

Esquema para estabilizador de compensação

Os esquemas de compensação explicam as conexões de feedback. Os próprios dispositivos têm uma tensão de saída precisa, sem referência à corrente de carga.

Circuito seqüencial

Por designação do diretório, você pode identificar:

• unidade reguladora - P;
• a fonte da tensão de referência - E;
• indicadores comparados - ES;
• amplificador de corrente constante - W.

Para calcular a tensão de saída, você precisa conhecer os recursos do dispositivo. Um transistor será regulado e o segundo se estabilizará. O diodo zener é uma fonte de referência. Diferença de potência - tensão na área entre o emissor e a base.

Quando a corrente do coletor é aplicada ao resistor, a tensão cai, ela tem a polaridade oposta para o conjunto do emissor. Como resultado, as correntes do coletor e do emissor caem. Para facilitar o ajuste, um divisor é usado para a linha estabilizadora. A regulação do passo é alcançada pela estabilização da tensão do diodo zener.

Circuito paralelo

Se a tensão se desviar do valor nominal, ocorrerá um pulso de incompatibilidade. Essa é a diferença entre os indicadores de saída e de suporte. Como a unidade de ajuste é paralela à carga, ela amplifica o sinal. Há uma mudança de corrente no elemento regulador, a queda de tensão do resistor e a preservação de um valor constante na saída.

Circuito estabilizador paramétrico

Um diagrama explicando o processo de estabilização da tensão de referência será básico para modelos paramétricos. O divisor de tensão do dispositivo é um resistor de lastro e um diodo zener com resistência de carga paralela. Se a carga nominal de tensão e corrente flutuar, a tensão se estabiliza.

Se esse indicador aumentar na entrada, a corrente que passa pelo diodo zener e pelo resistor aumenta. Graças aos indicadores de tensão de corrente, a classificação do diodo zener é praticamente inalterada, assim como a tensão de resistência de carga. Todas as vibrações se referem apenas ao resistor.

Especificidade do pulso

O aparelho de pulso é caracterizado por alta eficiência, mesmo em uma ampla faixa de tensão. O diagrama do dispositivo inclui uma chave, um dispositivo de armazenamento de energia e um circuito de controle. O elemento de controle está conectado no modo de pulso. O princípio de operação do dispositivo:

1. Uma tensão de realimentação positiva é fornecida do segundo coletor através do segundo capacitor para a base.
2. O coletor nº 2 é aberto após a saturação atual do resistor nº 2.
3. Na transição do coletor para o emissor, a saturação é menor e permanece aberta.
4. O amplificador é conectado ao número do coletor 3 através do número do diodo zener 2.
5. A base está conectada ao divisor.
6. O primeiro diodo zener controla a abertura / fechamento do segundo coletor por um sinal do terceiro.

Quando o segundo diodo zener está aberto, a energia se acumula no indutor, entrando no campo de fechamento da carga.

Estabilizadores de Chip

O divisor linear é caracterizado por fornecer uma tensão instável à entrada e remover um divisor estável do braço. O alinhamento é realizado por um braço divisor, que mantém resistência constante. Os dispositivos são caracterizados pela simplicidade do design, pela ausência de interferência na operação. Os chips são conectados em série ou em paralelo.

Estabilizadores de série

Os dispositivos seriais são caracterizados pela inclusão de um elemento de ajuste em paralelo com a carga. Existem duas modificações:

• Com transistor bipolar. Não possui um circuito auto-ajustável; a estabilidade da tensão depende do valor atual e dos indicadores de temperatura. Um seguidor de emissor ou um transistor do tipo composto é usado como um amplificador de corrente.
• Com loop de ajuste automático. O dispositivo de compensação trabalha com o princípio do alinhamento dos valores de saída e de referência. Parte da tensão de saída é removida do divisor resistivo e depois comparada usando um diodo zener. O loop de controle é um loop de feedback com uma mudança de fase de 180 graus. A corrente é estabilizada por um resistor ou fonte de energia.

Os estabilizadores de série mais populares são integrais.

Especificações do Estabilizador Paralelo

Um dispositivo paralelo é caracterizado pela inclusão de um elemento de ajuste paralelo à carga aplicada. O diodo Zener é usado semicondutor ou tipo de descarga de gás. O circuito está em demanda para regular dispositivos complexos.

A redução de um indicador instável da tensão de entrada é realizada usando um resistor. É permitido o uso de uma máquina bipolar com alta resistência diferencial em uma área separada.

Características de dispositivos com três conclusões

Os estabilizadores para tensão CA são pequenos, estão disponíveis em uma caixa de plástico ou metal. Eles são equipados com canais de entrada, aterramento e saída. Os capacitores do dispositivo são selados nos dois lados para reduzir a ondulação.

A tensão de saída é de cerca de 5 V, a entrada é de cerca de 10 V, a potência de dissipação é de 15 watts.

As modificações de três pinos permitem obter uma voltagem nominal não-padrão, necessária para alimentar modelos de placa de ensaio, baterias de baixa energia, ao fixar ou atualizar equipamentos.

O algoritmo de auto-montagem do dispositivo

Para autoprodução, é aconselhável usar um circuito triac - um dispositivo eficaz. Equaliza a corrente nominal fornecida em uma tensão de 130 a 270 V. O dispositivo pode ser fabricado com base em uma placa de circuito impresso feita de PCB revestido com papel alumínio. A montagem do dispositivo é a seguinte:

1. Preparação do circuito magnético e vários cabos.
2. Criando um enrolamento a partir de um fio com um diâmetro de 0,064 mm - você precisa de 8669 voltas.
3. Os demais condutores com um diâmetro de 0,185 mm são necessários para os demais enrolamentos. O número de turnos de cada um é 522.
4. Conexão em série do transformador de 12 volts
5. Organização de 7 filiais. Os 3 primeiros são feitos de arame com diâmetro de 3 mm, os demais são feitos de pneus com seção transversal de 18 mm2. Portanto, o dispositivo caseiro não esquenta.
6. Instalando o chip do controlador em um dissipador de calor de platina.
7. Instalação de triacs e LEDs.

Para o dispositivo, você precisará de um estojo durável conectado a uma estrutura rígida. A opção mais fácil são chapas de polímero ou alumínio.

Diagrama de conexão do estabilizador

A entrada do estabilizador em uma casa particular é realizada usando um cabo VVGng de três núcleos, um interruptor de três posições e um fio PUGB. A instalação é feita no medidor, em um painel separado ou de distribuição:

1. Abra os contatos levantando a tampa frontal.
2. Passe o cabo para a saída e entrada.Aperte a fase de entrada no terminal Lin, o condutor neutro (azul) no terminal Nin e aterre no terminal parafusado com a designação correspondente.
3. Se não houver terra, aparafuse este núcleo sob o parafuso no corpo do dispositivo.
4. Retorne a tensão estabilizada à blindagem comum. A fase é alimentada na saída Lout, zero a Nout, terra a terra na entrada.
5. Teste o circuito no modo sem carga.

Para o teste, todas as máquinas são desligadas, exceto a entrada e direcionadas ao estabilizador.

O estabilizador conectado entre a rede e a carga é adequado para uma casa particular ou rural, apartamento, produção. O dispositivo protege o equipamento contra falhas, elimina o efeito na linha de energia de sobrecargas e curtos-circuitos.