Cererea de sisteme de stabilizare a tensiunii a crescut semnificativ în ultimii ani. Un interes deosebit este prezent la dispozitivele care lucrează cu surse de iluminat artificial și, în special, cu leduri. Stabilizatorul actual de pe lm317 este un dispozitiv simplu, ieftin, dar de încredere, pe care îl puteți achiziționa sau asambla. În ultimul caz, trebuie să cunoașteți regulile de bază ale instrumentației, cerințele de siguranță atunci când lucrați cu electricitate și să pregătiți un set standard de elemente.
De ce este necesară stabilizarea curentului și a tensiunii
Numărul dispozitivelor electrice din case este în continuă creștere. În ultimii ani, numărul de aparate electrice a crescut de mai multe ori. Drept urmare, cererea pentru niveluri de tensiune în rețelele electrice a crescut. Mai mult, majoritatea clădirilor (rezidențiale și industriale) și centrale electrice au fost construite în urmă cu mai bine de 30-40 de ani.
Unele dispozitive moderne sunt realizate cu stabilizatori încorporați - circuite mici pentru a preveni defecțiunile de la supratensiuni. Dar majoritatea dintre ele nu conțin dispozitive suplimentare și chiar o mică diferență în rețea amenință să se ardă. În grupul cu risc ridicat, electrocasnice mari (nu digitale). În special, cazanele și mașinile de spălat.
Pentru a evita deteriorarea și a asigura o tensiune stabilă în rețea, instalați stabilizatori. În fiecare casă, acest lucru este opțional. Dacă clădirea are o sursă de curent constantă, fără modificări grave (la 220 volți, cu o eroare maximă de 10%), nu există niciun punct în dispozitive suplimentare. Dar când salturile sunt constante, instalarea unui stabilizator va economisi tehnologie și va furniza electricitate.
Tipuri de dispozitive de stabilizare
Înainte de a cumpăra dispozitivul, ar trebui să vă familiarizați cu principalele tipuri și caracteristici. Fiecare are avantaje și dezavantaje, proiectate pentru diferite niveluri de tensiune și numărul de dispozitive. Principiile muncii diferă.
Releu
Cea mai bună opțiune pentru case private, apartamente. Pe transformator sunt instalate mai multe înfășurări magnetice. În momentul scăderii tensiunii, între ele se produce o comutare, ceea ce vă permite să economisiți fluxul de tensiune în modul anterior. Dezavantajele includ:
- modificarea fluxului de energie într-un mod pas (brusc, intermitent);
- curbura fluxului de tensiune sinusoidală;
- putere redusă în momentul recuperării.
Costul unor astfel de dispozitive este mult mai mic decât celelalte modele de stabilizatori. Recenziile proprietarilor sunt bune, dispozitivul este suficient pentru rețelele de domiciliu.
Electronic
Există două tipuri de stabilizatori de „umplere” electronică - triac și tiristor. În primul rând, comutarea între înfășurări în regim automat se realizează printr-un mic mecanism - un triac. Eficiența dispozitivului este ridicată, funcționează rapid. Un plus semnificativ pentru uz casnic este operația liniștită. Al doilea tip nu este atât de eficient, de obicei este folosit pentru a stabiliza rețelele de domiciliu fără prea multă tensiune. Cel mai vizibil dezavantaj este costul.
electromecanică
Alte denumiri - servomotor, servomotor. Principiul funcționării - cu ajutorul unei acționări electrice, un electrod din carbon se deplasează de-a lungul înfășurărilor, creând o tensiune neîntreruptă.Adesea cumpărat pentru nevoile casnice și camere mici (acasă, cabană, birou) Pluse - prețul, compactitatea, comutarea lină. Contra - zgomot, viteză de comutare mică.
ferorezonant
În ultimii ani, rar folosit din cauza apariției unor dispozitive mai moderne. Efectul ferorerezonanței apare în sistemul de interacțiune al transformatorului și condensatorului. Dispozitivele de dimensiuni mari, zgomotoase, nu funcționează cu suprasarcini semnificative. Avantaje - durată de viață lungă, posibilitatea de utilizare în camere cu umiditate ridicată.
invertor
Dispozitivele de acest tip sunt puternice și scumpe. Folosit în viața de zi cu zi și în spații industriale mari. Principala diferență este oscillatorul și controlerul de cristal, care transformă tensiunea de la intrare în curent continuu, iar la ieșire în alternanță. Formarea dublă simultană vă permite să lucrați cu diferite niveluri de curent - de la 115 la 300 de volți. Avantaje - fără zgomot, dimensiuni reduse, comutare și reglare rapidă, alte caracteristici suplimentare (de exemplu, protecția electrocasnicelor împotriva tensiunii excesive).
Diagrame de dispozitive de linie
Stabilizatorul de curent de pe lm317 este un dispozitiv care funcționează conform unui circuit liniar de comutare a tensiunii. Astfel de microcircuite sunt utilizate pentru rețele în care nu este necesară o eficiență ridicată și o putere excesivă. În special, pentru a susține funcționarea LED-urilor. Beneficii:
- protecția împotriva supratensiunilor bruște, a nivelurilor excesive de electricitate;
- inversarea polarității curentului la elementul de intrare;
- lipsa de piese și dispozitive suplimentare.
Dezavantajele includ o eficiență mai mică - tensiunea obținută în exces din necesară este procesată în încălzire, astfel încât este necesară o răcire suplimentară.
Pentru o funcționare stabilă, este necesară o diferență pozitivă a curenților la intrare și ieșire - stabilizatorii liniari încetează să funcționeze atunci când scad la 0,4V (chiar și la 0,5 V). Prin urmare, circuitul PSU de pe lm317 cu curent reglabil și tensiune nu este utilizat pentru dispozitivele mari și rețelele „grele”.
Principalele caracteristici
Regulatorul de tensiune de pe lm317 funcționează într-un anumit interval de alimentare. Limitele sunt de minimum 1.25V, maximum 37V. La ieșire, tensiunea nu depășește 1,5 Amperi, eroarea cu conexiune instabilă este de până la 0,1%.
Regulatorul de tensiune de pe microcircuitul lm317 are sisteme de protecție internă suplimentare: de la scurtcircuite, de la supratensiune termică, de la disiparea excesivă a tensiunii „în exces”.
Limitarea termică este asigurată de microsensorii speciali care garantează protecția echipamentului împotriva disipației excesive de putere - dacă se întâmplă acest lucru, dispozitivul se va opri pur și simplu și nu va suferi.
Putere și tensiune de intrare
Pentru ca regulatorul de curent să funcționeze pe circuitul lm317, tensiunea la partea de intrare nu trebuie să fie mai mare de 40 de volți. În acest caz, diferența minimă de curent la intrări și ieșiri trebuie să depășească 2 Volți.
Pentru ca regulatorul de tensiune să funcționeze pe lm317, circuitul nu trebuie să primească o sarcină mai mare de 1,5A. Dacă nu există răcire suplimentară, nivelul va scădea. Puterea aproximativă este calculată prin înmulțirea a doi indicatori - puterea energiei electrice la ieșire și diferența potențialelor de intrare și ieșire.
La temperaturi ambiante până la 30 ° Celsius este permisă disiparea puterii de până la 1,5 W (dacă nu există o radiator). La un nivel normal de disipare a căldurii, este permisă o dispersie de până la 20 W.
Proiectarea dispozitivului
Circuitul de alimentare a stabilizatorului de pe lm317 cu reglaj de curent și tensiune cu un aranjament minim are două rezistențe, a căror diferență de rezistență reglează tensiunea de ieșire și condensatoarele. Valoarea curentă medie a elementelor de susținere este de 1,25 V. Rezistența nu trebuie să depășească 240 Ohmi.
Corpul stabilizator de pe circuitul lm317 este fabricat din plastic. Opțiuni posibile: TO 220 și 220FP, SOT23 și D2PAK. Sistemele de protecție internă permit dispozitivului să funcționeze în cazul deconectării intrării de reglare.
Șoferi de impuls
Șoferii cu sistem de impulsuri sunt aceiași stabilizatori de tensiune. Tensiunea AC vă permite să reglați funcționarea dispozitivului. Dacă nivelul este mai mic de 2-3 Amperi, nu este necesară eliminarea suplimentară a căldurii.
Dispozitivele cu impulsuri „taie” curentul de intrare pentru a obține nivelul de tensiune dorit la ieșire. Poate funcționa cu rețele de încărcare mare. Contra - aveți nevoie de o sursă separată de energie, cost, câmp electromagnetic extern „în exces”. Este dificil de asamblat acasă.
Scheme de comutare
Circuitul de alimentare cu energie electrică de pe lm317 cu curent reglabil și tensiune vă permite să utilizați stabilizatorul în rețele cu tensiune non-standard. Pentru ca dispozitivul să funcționeze, sunt necesare cel puțin două rezistențe. Cei mai importanți indicatori sunt tensiunea punctului de referință, nivelul curent la ieșire.
Cea mai simplă sursă de energie stabilizată
Stabilizatorii de tensiune sunt necesari nu numai pentru a proteja echipamentele casnice și industriale. În laborator, dispozitivele ajută la evitarea fluxurilor excesive de energie și a rețelelor de ardere. Prin urmare, începătorii și tehnicienii profesioniști se străduiesc să folosească cel puțin simple blocuri de stabilizare.
Principalele avantaje:
- asamblare simplă;
- munca de încredere;
- piese ieftine și accesibile.
Dezavantajele includ eficiența redusă la ieșire, utilizarea radiatoarelor mari, dimensiunea mare a dispozitivului.
Un dispozitiv standard va necesita mai multe elemente:
- circuit lm317;
- tranzistor cu carcasă din plastic;
- diode;
- două rezistențe;
- doi condensatori;
- pod de diodă.
Numărul minim de piese și designul simplu vă va permite să asamblați rapid un regulator de tensiune și să îl utilizați pentru o rețea mică.
Valorile elementelor nu sunt critice. De exemplu, rezistențele de pe R1 pot avea valori de la 30 la 50 de ohmi, dar nu instalează o diodă.
Sursa de alimentare integrata a stabilizatorului
Dispozitivele cu sistem de operare integrat sunt utilizate în stabilizatori de tensiune, sisteme audio, amplificatoare, surse de alimentare și altele. Toate detaliile structurale sunt conectate cu ajutorul unui cristal de siliciu, astfel încât secvența lor să constituie un stabilizator. În inginerie electrică se folosesc două tipuri:
- utilizarea unui semiconductor;
- folosind elemente de film (hibrid).
Circuitul standard include mai multe părți tipice: o sursă de referință, un amplificator, un element de reglare, un mecanism de protecție pentru deconectare și prevenirea scurtcircuitelor.
Circuitele integrate sunt dispozitive cu un ciclu funcțional complet. Fiecare are căi de intrare, ieșire și sol.
Puteți utiliza astfel de scheme numai cu anumiți indicatori de tensiune. Limitele admise sunt de la 5 la 24V, pentru curent - sub 1A.
Circuitele integrate au limitator de tensiune la ieșire. De asemenea, este instalată o protecție suplimentară la supraîncălzire.
Circuit stabilizator cu alimentare reglabila
Puntea de redresare din astfel de dispozitive vă permite să convertiți un flux de curent alternativ într-unul constant. Unul dintre condensatori filtrează energia cu caracteristici de ondulare, celălalt face tranziția de tensiune mai lină. Acest tip face posibilă funcționarea stabilizatorului la nivelul frecvențelor joase de curent continuu.
Alegerea rezistorului se realizează în funcție de valoarea de rating acceptabilă pentru stabilizator. Eroarea ar trebui să fie minimă. Cea mai bună opțiune este un calcul precis.
Zona de aplicare
Stabilizatoarele bazate pe cipul LM317 sunt utilizate pentru a stabiliza principalii indicatori ai dispozitivelor tehnice.Un astfel de dispozitiv este ușor de asamblat, iar un dispozitiv fabricat este ieftin. Pentru această clasă are date operaționale excelente și o durată de viață utilă, dacă nu există creșteri de putere excesiv de puternice.
Dezavantajul este limita de tensiune - nu mai mult de 3V. Stabilizatorul bazat pe carcasa TO 220 este cel mai accesibil model utilizat în mai multe domenii:
- rețele de uz casnic;
- condiții de laborator;
- Iluminare LED (LED).
Sistemele de stabilizare a tensiunii bazate pe cip LM317 sunt dispozitive fiabile, simple și convenabile. Costul este mic, dar caracteristicile sunt pozitive. Astfel de stabilizatori sunt adesea folosiți pentru LED-urile din mașini.
