Efterfrågan på spänningsstabiliserande system har vuxit markant de senaste åren. Av särskilt intresse visas i enheter som arbetar med konstgjorda belysningskällor och i synnerhet med lysdioder. Den nuvarande stabilisatorn på lm317 är en enkel, billig men pålitlig enhet som du kan köpa eller montera själv. I det senare fallet måste du känna till de grundläggande reglerna för instrumentering, säkerhetskrav när du arbetar med el och förbereda en standarduppsättning element.
Varför stabilisering av ström och spänning är nödvändig
Antalet elektriska apparater i hem växer ständigt. Under de senaste åren har antalet elektriska apparater ökat flera gånger. Som ett resultat har efterfrågan på spänningsnivåer i elektriska nät ökat. Dessutom byggdes de flesta av byggnaderna (bostäder och industri) och kraftverk för mer än 30-40 år sedan.
Vissa moderna enheter är tillverkade med inbyggda stabilisatorer - små kretsar för att förhindra störningar från strömavbrott. Men de flesta av dem innehåller inte ytterligare enheter och till och med en liten skillnad i nätverket hotar att bränna ut. I högriskgruppen stora hushållsapparater (inte digitala). I synnerhet pannor och tvättmaskiner.
Installera stabilisatorer för att undvika skador och säkerställa en stabil spänning i nätverket. I varje hem är detta valfritt. Om byggnaden har en konstant strömförsörjning utan allvarliga förändringar (inom 220 volt med ett maximalt fel på 10%), finns det ingen poäng i ytterligare enheter. Men när hopparna är konstanta kommer installationen av en stabilisator att spara teknik och ge el.
Typer av stabiliserande enheter
Innan du köper enheten bör du bekanta dig med huvudtyper och funktioner. Var och en har fördelar och nackdelar, utformade för olika spänningsnivåer och antalet enheter. Principerna för arbete skiljer sig åt.
Relä
Det bästa alternativet för privata hus och hus, lägenheter. Flera magnetiska lindningar är installerade på transformatorn. Vid tidpunkten för spänningsfallet sker en växling mellan dem, vilket gör att du kan spara spänningsflödet i föregående läge. Nackdelarna inkluderar:
- förändring i energiflöde i stegvis läge (abrupt, intermittent);
- krökning av det sinusformade spänningsflödet;
- låg effekt vid tidpunkten för rekylen.
Kostnaden för sådana anordningar är mycket lägre än andra modeller av stabilisatorer. Ägarrecensionerna är bra, enheten räcker för hemnätverk.
Elektronisk
Det finns två typer av stabilisatorer av elektronisk "fyllning" - triac och tyristor. I det första utförs växlingen mellan lindningarna i automatiskt läge med en liten mekanism - en triac. Enhetens effektivitet är hög, den fungerar snabbt. Ett betydande plus för hushållsbruk är den tysta funktionen. Den andra typen är inte så effektiv, den används vanligtvis för att stabilisera hemnätverk utan mycket spänning. Kostnaden är den mest märkbara nackdelen.
Elektro
Andra namn - servomotor, servo-enhet. Funktionsprincipen - med hjälp av en elektrisk drivning rör sig en kolelektrod längs lindningarna och skapar oavbruten spänning.Köps ofta för inhemska behov och små rum (hem, stuga, kontor). Pluss - pris, kompakthet, smidig omkoppling. Nackdelar - ljud, låg växlingshastighet.
ferroresonans
Under de senaste åren, sällan används på grund av tillkomsten av mer moderna enheter. Effekten av ferroresonans uppstår i systemet för interaktion mellan transformatorn och kondensatorn. Stora enheter, bullriga, fungerar inte med skarpa och betydande överbelastningar. Fördelar - lång livslängd, möjligheten att använda i rum med hög luftfuktighet.
inverter
Enheter av denna typ är kraftfulla och dyra. Används i vardagen och stora industrilokaler. Huvudskillnaden är kristalloscillatorn och styrenheten, som omvandlar spänningen vid ingången till likström och vid utgången till växelvis. Samtidig dubbelbildning låter dig arbeta med olika strömnivåer - från 115 till 300 volt. Fördelar - inget ljud, liten storlek, snabb omkoppling och reglering, andra ytterligare funktioner (till exempel skydd av hushållsapparater från överdriven spänning).
Linjeenhetsdiagram
Strömstabilisatorn på lm317 är en anordning som arbetar enligt en linjär spänningskopplingskrets. Sådana mikrokretsar används för nätverk där hög effektivitet och överdriven effekt inte krävs. Speciellt för att stödja drift av lysdioder. fördelar:
- skydd mot plötsliga överspänningar, överdrivna elnivåer;
- polaritetsomvändning av strömmen vid ingångselementet;
- avsaknad av ytterligare delar och enheter.
Nackdelarna inkluderar lägre effektivitet - den spänning som erhålls utöver det nödvändiga bearbetas till uppvärmning, så ytterligare kylning är nödvändig.
För stabil drift krävs en positiv skillnad i strömmarna vid ingången och utgången - linjära stabilisatorer upphör att fungera när de faller vid 0,4 V (även vid 0,5 V). Därför används inte PSU-kretsen på lm317 med justerbar ström och spänning för stora enheter och "tunga" nätverk.
Viktigaste egenskaperna
Spänningsregulatorn på lm317 arbetar inom ett visst spänningsområde. Gränserna är minst 1,25V, högst 37V. Vid utgången överstiger spänningseffekten inte 1,5 Amper, felet med instabil anslutning är upp till 0,1%.
Spänningsregulatorn på mikrokretsen lm317 har ytterligare interna skyddssystem: från kortslutningskretsar, från termisk överspänning, från överdriven spridning av "överskottsspänning".
Termisk begränsning säkerställs av speciella mikrosensorer som garanterar skyddet av utrustningen mot överdriven effektförbrukning - om detta händer kommer enheten helt enkelt att stängas av och inte drabbas.
Effekt och ingångsspänning
För att den nuvarande regulatorn ska fungera på lm317-kretsen bör spänningen vid ingångsdelen inte vara högre än 40 volt. I detta fall måste den minsta strömskillnaden vid ingångar och utgångar överstiga 2 volt.
För att spänningsregulatorn ska fungera på lm317 bör kretsen inte få en belastning på mer än 1,5A. Om det inte finns ytterligare kylning sjunker nivån. Den ungefärliga effekten beräknas genom att multiplicera två indikatorer - elkraften vid utgången och skillnaden i ingångs- och utgångspotentialen.
Vid omgivningstemperaturer upp till 30 ° Celsius kan kraftuttag upp till 1,5 W (om det inte finns någon kylfläns). Vid en normal värmeavledningsnivå tillåts spridning på upp till 20W.
Enhetsdesign
Stabilisatorkraftförsörjningskretsen på lm317 med ström- och spänningsjustering med ett minimiarrangemang har två motstånd, vars skillnad i motstånd reglerar utspänningen och kondensatorerna. Det genomsnittliga strömvärdet på stödelementen är 1,25 V. Motståndet bör inte överstiga 240 ohm.
Stabilisatorkroppen på lm317-kretsen är tillverkad av plast. Möjliga alternativ: TILL 220 och 220FP, SOT23 och D2PAK. Internt skyddssystem gör det möjligt för enheten att fungera vid avstängning av justeringsingången.
Impulsförare
Drivrutiner med pulssystem är samma spänningsstabilisatorer. AC-spänning låter dig justera enhetens funktion. Om nivån är mindre än 2-3 Amper, krävs inte ytterligare värmeavlägsnande.
Pulsanordningar "skär" den inkommande strömmen för att erhålla önskad spänningsnivå vid utgången. Det kan fungera med nät med hög belastning. Nackdelar - du behöver en separat kraftkälla, kostnad, externt "överskott" elektromagnetiskt fält. Det är svårt att montera hemma.
Växlingsscheman
Strömförsörjningskretsen på lm317 med justerbar ström och spänning gör att du kan använda stabilisatorn i nätverk med icke-standard spänning. För att enheten ska fungera krävs minst två motstånd. De viktigaste indikatorerna är referenspunktens spänning, den aktuella nivån vid utgången.
Den enklaste stabiliserade strömförsörjningen
Spänningsstabilisatorer är nödvändiga inte bara för att skydda hushålls- och industriutrustning. På laboratoriet hjälper enheter att undvika överdrivet kraftflöde och utbränd nätverk. Därför strävar nybörjare och professionella tekniker åt att använda minst enkla stabiliseringsblock.
De viktigaste fördelarna:
- enkel montering;
- pålitligt arbete;
- billiga och prisvärda delar.
Nackdelarna inkluderar låg effekteffektivitet, användning av stora radiatorer, enhetens stora storlek.
En standardanordning kräver flera element:
- krets lm317;
- transistor med ett plasthölje;
- diod;
- två motstånd;
- två kondensatorer;
- diodbro.
Det minsta antalet delar och enkel design gör att du snabbt kan montera en spänningsregulator och använda den för ett litet nätverk.
Objektstatistik är inte kritiska. Till exempel kan motstånden på R1 ha värden från 30 till 50 ohm, men installera inte en diod.
Integrerad stabilisator strömförsörjning
Enheter med ett integrerat driftssystem används i spänningsstabilisatorer, ljudsystem, förstärkare, strömförsörjning och andra. Alla strukturella detaljer är förbundna med hjälp av en kiselkristall så att deras sekvens utgör en stabilisator. I elektroteknik används två typer:
- användning av en halvledare;
- med hjälp av filmelement (hybrid).
Standardkretsen innehåller flera typiska delar: en referenskälla, en förstärkare, ett reglerande element, en skyddsmekanism för att koppla bort och förhindra kortslutningar.
Integrerade kretsar är enheter med en komplett funktionscykel. Var och en har in-, utgångs- och markvägar.
Du kan bara använda sådana scheman med vissa spänningsindikatorer. Tillåtna gränser är från 5 till 24V för ström - mindre än 1A.
Integrerade kretsar har en utgångsspänningsbegränsare. Ytterligare överhettningsskydd är också installerat.
Stabilisatorkrets med justerbar strömförsörjning
Likriktarbron i sådana enheter låter dig konvertera en växelströmström till en konstant. En av kondensatorerna filtrerar energin med rippelegenskaper, den andra gör spänningsövergången jämnare. Denna typ gör det möjligt för stabilisatorn att arbeta på nivån med låga frekvenser av likström.
Valet av motstånd utförs enligt värdet på den klassificering som är acceptabel för stabilisatorn. Felet bör vara minimalt. Det bästa alternativet är en exakt beräkning.
Applikationsområde
Stabilisatorerna baserade på LM317-chipet används för att stabilisera de viktigaste indikatorerna för tekniska enheter.En sådan enhet är lätt att montera själv, och en fabrikstillverkad enhet är billig. För denna klass har den utmärkta driftsdata och en användbar livslängd om det inte finns alltför starka kraftvågor.
Nackdelen är spänningsgränsen - inte mer än 3V. Stabilisatoren baserad på TO 220-kapslingen är den billigaste modellen som används inom flera områden:
- hushållsnätverk (hem);
- laboratorieförhållanden;
- LED-belysning (LED).
Spänningsstabiliseringssystem baserade på LM317-chipet är pålitliga, enkla och praktiska enheter. Kostnaden är liten, men egenskaperna är positiva. Sådana stabilisatorer används ofta för lysdioder i bilar.
