Стабилизатор для повышения напряжения


Стабилизатор напряжения понижающий. Низкое напряжение

В соответствии с действующими стандартами напряжение в сети должно быть 220 В +- 5%. Предельное кратковременное отклонение допускается до 10%. На деле напряжение в глубинках России около полудня 170 В, вечерами снижается почти вдвое. Для того чтобы решить проблему жильцы устанавливают стабилизатор. Речь идёт об устройстве, используемом для поддержания колебаний и подачи желаемого выходного напряжения на нагрузку.

Качество сети и низкое напряжение

Если в семье маленький ребёнок, постирать бельё, приготовить супчик на электрических конфорках становится довольно проблематично. При таком напряжении микроволновка вообще не включается. Чай закипает 20 минут. Из-за постоянных перепадов выходят из строя холодильник, электропечь, телевизор. Людям надоедает постоянно жить в полевых условиях.

Но даже стабилизатор для пониженного напряжения не всегда справляется с ситуацией:

  • выключаются вентиляторы;
  • если напряжение ниже 90 В, аппарат выбивает.

Без нормализатора в лампочках еле-еле видно нить накала. Словом, получается как в песне: «И снова сумерки настали…»

Почему в сети напряжение ниже нормы?

Часто низкое напряжение наблюдается у половины улицы. А кто-то уже и не помнит, когда впервые эта проблема появилась. Просто продолжают аккуратно платить за свет, качество которого оставляет желать лучшего. За помощью обращаются и в районный совет, и Энергосбыт. На звонки, как правило, отвечают односложно: «Разберёмся». О проблемах знают все, но решить их никто не в состоянии. Объясняют: «Перепады в сети происходят из-за изношенности линий, большой нагрузки, которая ежедневно увеличивается».

Дело в том, что источник питания может находиться на балансе одного предприятия, а сети – на балансе другого. А к нужному совместному решению подачи напряжения, которое регламентируется ГОСТом, эти организации никак не придут. А ведь согласно ПУЭ каждые 5 лет должен проводиться капитальный ремонт энергоустановок. Да и замена старых кабельных линий в такой ситуации не помешает.

Стабилизатор от пониженного напряжения

Электричество, как правило, замечают тогда когда оно или плохое, или его вообще нет. Разберём первый вариант, когда оно есть, но напряжение не совсем то, которое нужно. Потребителю нужно 220 В. Многим домашним приборам чуть поменьше, примерно 195 В, тогда они включаются.

Итак, минимально возможное напряжение электрической сети 195 В, при котором приборы будут работать. Что делать, если низкое напряжение в сети, меньше 195 В? Ответ: покупать повышающий стабилизатор напряжения, который обеспечит стабильную работу техники. Он будет подавать на неё 220 В, даже если в сети — меньше 195 В.

Частые вопросы покупателей

Пользователи, которые заботятся о своем электрооборудовании, часто задают такой вопрос: «Как избавиться от сетевых скачков, вызванных проведением сварочных работ по линии. Ответом на данный вопрос станет электронные cтабилизаторы напряжения 220 В для дома.

Принципом действия этих аппаратов является сочетание двух принципов регулирования: тиристорного управления с фазоимпульсной модуляцией. Это позволяет объединить в одном стабилизаторе преимущества обоих принципов:

  • высокую скорость регулирования, которое даёт тиристорное регулирование;
  • высокую точность поддержания выходного напряжения от фазоимпульсной модуляции.

В результате потребитель имеет устройство, которое способно не только сгладить скачки напряжения, но также устранить последствия сварочных работ.

Современные модели оснащены встроенной энергонезависимой памятью, которая фиксирует аварийные ситуации в работе стабилизатора и позволяет их при необходимости отследить. То есть можно задним числом отследить, какое было напряжение в сети: повышенное или пониженное.

Также в приборах имеется система автоматического транзита, которая, например, при перегреве стабилизатора автоматически переходит в транзит и не оставляет потребителей без электроэнергии. Данный режим можно активировать и деактивировать.

Довольно частые вопросы покупателей относительно повышающих стабилизаторов: низкое напряжение или как увеличить напряжение в сети? В каждом конкретном случае есть своя загвоздка, поэтому лучше обратиться к специалисту, который правильно оценит ситуацию и даст дельные рекомендации.

Что делать с нестабильными дачными сетями? На этот вопрос ответ будет неоднозначный. Если на даче постоянное пониженное напряжение, оптимально использовать электромеханический тип стабилизатора. Также он применим, если имеется большое количество бытовых приборов с высокими пусковыми токами – это холодильники, различные насосы. То есть в момент запуска оборудования требуется такая защита от непомерно возрастающих токов.

Цифровые и электронные приборы рекомендуется применять, если имеется:

  • много электронной техники;
  • необходимо более быстрое срабатывание;
  • качество выходного напряжения.

Критериями выбора являются: мощность, количество фаз, тип крепления.

Первое что нужно узнать – это энергопотребление прибора в ваттах. После этого подбирается стабилизатор соответственно номиналу. Отдельная линейка нормализаторов используются для котлов, бойлеров, глубинных насосов и остальных мелких бытовых приборов. Устройства для квартирных нужд мощностью 10 кВт обычно изготовляются в настенном варианте, не требующем много места.

Перед тем как покупать устройство, нужно обязательно проконсультироваться со знающим электриком, который поможет рассчитать потребление электроприёмников дома. Потому что бывают случаи, люди покупают прибор, и через какое-то время он выходит из строя. То есть это не проблема стабилизатора, это проблема неправильного подбора по мощности. Такой стабилизатор долго просто не сможет работать.

Кроме этого, всегда нужен запас по мощности 20-30%, потому что хозяева постоянно что-то покупают, и рабочей мощности может не хватить.

Заключение

Тепло на душе и дома – это для нас норма! А ещё когда у всех родных и близких всё хорошо, а в сети всегда 220 В. Причём здесь это? При всём, ведь столько нервов уходит, если вдруг гаснет свет. Дела не сделаны, отдых идёт насмарку, дома скандал. Избежать такого поможет стабилизатор, и теперь мы с вами даже знаем какой.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

ostabilizatore.ru

Выбираем стабилизатор напряжения для дачи: виды, особенности и характеристики

Понятие дача у большинства ассоциируется с небольшим, достаточно скромным домом и участком с грядками и фруктовыми деревьями. Часто такие дома входят в небольшие товарищества и строятся в загородной местности, где, как правило, невысокое качество напряжения сети.

Вместе с тем, в доме имеется определённое количество бытовой техники, которая должна работать надёжно и без перебоев. И именно в таких случаях очень часто бывает необходим хороший стабилизатор напряжения 220В для дачи.

Однофазный стабилизатор для дачи

Стабилизатор напряжения — это устройство, предназначенное для нормализации напряжения сети при её отклонениях от номинала. Этот прибор так же предохраняет подключенные потребители от выхода из строя при критических бросках напряжения. Для этого в стабилизаторе предусмотрена многоуровневая система защиты.

На даче у многих имеется техника, необходимая для комфортного проживания. Это может быть телевизор, холодильник, персональный компьютер, а если дача используется в холодное время года, то и котёл отопления.

На даче может иметься система полива растений и другая садовая техника, работающая от электричества. Все эти приборы могут корректно работать при напряжении сети 220В ± 10%. Именно такие параметры и обеспечивает качественный однофазный стабилизатор напряжения.

Типы стабилизаторов

В настоящее время используются четыре типа стабилизаторов:

  • Релейные стабилизаторы;
  • Электромеханические приборы;
  • Электронные устройства;
  • Инверторные аппараты.

Они отличаются принципом выравнивания напряжения, электрическими параметрами и стоимостью. Каждый тип стабилизирующего устройства имеет свои достоинства и недостатки. Стабилизатор напряжения для дачи выбирается исходя из типа нагрузки и требований к параметрам напряжения.

Релейный стабилизатор

Это устройство относится к системам дискретного типа. Стабилизация напряжения сети в нём осуществляется не плавно, а ступенчато. Основным узлом релейного стабилизатора является сетевой трансформатор. Его вторичная обмотка состоит из отдельных секций с отводами, что позволяет переключением этих секций понижать или повышать напряжение сети.

Переключение секций осуществляется электромагнитными реле. Плата управления постоянно контролирует напряжение сети и при его отклонении даёт команду на реле увеличить или уменьшить величину напряжения. Это происходит за счёт коммутации секций вторичной обмотки силового трансформатора.

Стабилизатор релейного типа имеет следующие преимущества:

  • Высокая скорость коррекции сети;
  • Большой допуск входного напряжения;
  • Низкая стоимость.

Время срабатывания электромагнитных реле обычно не превышает 20-30 мс, что позволяет стабилизатору оперативно реагировать на изменения напряжения сети. Трансформаторная схема с катушкой вольтодобавки допускает широкий диапазон входного напряжения, поэтому некоторые модели релейных устройств могут «вытягивать» сеть начиная со 100-120В. Цены на такие приборы самые низкие среди стабилизирующих устройств.

Релейный стабилизатор имеет и некоторые недостатки:

  • Ограничение по мощности;
  • Низкая надёжность;
  • Дискретная установка напряжения;
  • Щелчки реле при работе.

Контакты реле, переключающие большие токи могут обгорать, что приводит к их разрушению, поэтому для мощных нагрузок следует использовать другие стабилизирующие устройства. Применение в схеме стабилизатора механических элементов так же ограничивает срок службы устройства. Релейный стабилизатор обладает невысокой точностью установки напряжения. Это вызвано тем, что напряжение изменяется не плавно, а ступенями.

Если напряжение сети изменяется достаточно часто, то реле будут постоянно издавать щелчки при срабатывании. Но, несмотря на недостатки, по многочисленным отзывам и по соотношению цена/качество, лучший стабилизатор напряжения для дачи — это релейное устройство с большим диапазоном напряжения на входе.

Электродинамический (сервоприводный) стабилизатор

Это устройство по принципу нормализации напряжения похоже на лабораторный автотрансформатор, в котором можно изменять напряжение на выходе от «0» до «240» вольт вращением ручки. В электромеханическом стабилизаторе этот принцип сохранён.

Перемещение контакта осуществляется с помощью серводвигателя, который получает сигналы с платы управления и поворачивает графитовую щётку на определённый угол. При этом контакт движется по обмотке трансформатора и изменяет величину напряжения на выходе в плюс или минус. Конечно, диапазон регулировки ограничен параметрами требуемого напряжения.

Преимущества электродинамического стабилизатора:

  • Точность установки напряжения;
  • Плавная регулировка;
  • Отсутствие искажения синусоиды;
  • Возможность работы с большими нагрузками.

Благодаря серводвигателю и скользящему контакту, изменение напряжения осуществляется плавно, без обрыва фазы и с большой точностью. С катушки вольтодобавки снимается напряжение чистой синусоидальной формы, что позволяет использовать электромеханические стабилизаторы для питания циркуляционных насосов системы отопления. Эти устройства практически не имеют ограничения по мощности нагрузки и могут использоваться с нагрузками от 500 кВт и выше, поэтому часто используются в качестве промышленных стабилизаторов.

Недостатки сервоприводного стабилизатора:

  • Большое время нормализации напряжения;
  • Возможная пожароопасность;
  • Необходимость профилактического обслуживания;
  • Шум от работы электромотора.

Поскольку сервоприводу требуется определённое время, чтобы переместить контакт по обмотке трансформатора, скорость нормализации напряжения у этих устройств самая низкая. При частых перемещениях контактная щётка разрушается и графитовая пыль, образующаяся при этом, может загореться и вызвать пожар.

Конструкция сервопривода требует регулярного осмотра и выполнения регламентных работ. Звук работающего электродвигателя так же считается серьёзным недостатком данного типа устройств.

Электронный стабилизатор

В схеме этого устройства полностью отсутствуют какие-либо механические или подвижные детали. Схема электронного стабилизатора соответствует схеме релейного прибора, но электромеханические реле заменены на полупроводниковые вентили, выполненные на тиристорах или симисторах. Полупроводниковые стабилизаторы стоят дороже релейных и сервопрводных моделей, но при этом обладают определёнными достоинствами:

  • Высокая скорость срабатывания;
  • Надёжность и долговечность;
  • Большой диапазон напряжения на входе;
  • Возможность работы при низкой температуре;
  • Полное отсутствие шума.

Тиристорные стабилизаторы имеют минимальное время срабатывания среди аналогичных устройств другого типа. Обычно оно не превышает 4-6 мс, поэтому скорость выравнивания у этих стабилизаторов самая большая. Время работы полупроводниковых приборов практически не ограничено, и может составлять до миллиарда переключений. Прибор допускает большой разброс напряжения на входе, что позволяет ему уверенно работать в самых неблагоприятных условиях.

Среди всех типов стабилизирующих устройств, только электронный стабилизатор может работать при температуре от -40 до +50°C. Прибор не издаёт никаких звуков, а установленный для охлаждения кулер работает совершенно бесшумно.

Устройство имеет ряд недостатков:

  • Мощность нагрузки ограничена;
  • Напряжение на выходе может иметь ступенчатую форму;
  • Дискретная установка.

Мощность потребителей ограничивается максимально допустимым током, который могут коммутировать полупроводниковые приборы. Модели низкого ценового диапазона обычно выдают на выходе ступеньку, трапецию или меандр, что не допустимо, при подключении реактивной нагрузки индуктивного типа (асинхронные электродвигатели), поэтому их использование с электродвигателями нежелательно. Плавная регулировка отсутствует по аналогии с релейными стабилизаторами.

Выбор стабилизатора

Какой стабилизатор напряжения 220В для дачи выбрать, зависит от целого ряда требований. Прежде всего, рассматриваются характеристики самого стабилизатора:

  • Количество фаз;
  • Мощность устройства;
  • Скорость коррекции;
  • Точность нормализации;
  • Входной диапазон;
  • Форма выходного сигнала
  • Рабочий диапазон температур.

В сельской местности и дачных посёлках, обычно подключена однофазная электрическая сеть. Требуемая мощность стабилизатора определяется общей мощностью всех потребителей плюс запас 25-30%. К скорости коррекции и кратковременному обрыву фазы могут быть критичны некоторые бытовые устройства, такие как автоматика газовых котлов и персональные компьютеры.

В первом случае это может вызвать включение режима «Ошибка» и остановку котла, при этом его самостоятельный перезапуск крайне сложен, а во втором случае – перезагрузка компьютера с потерей всех не сохранённых данных.

Точность нормализации напряжения не играет большой роли, поскольку отечественный стандарт допускает отклонение напряжения сети на величину ± 10% от номинала, а даже самые недорогие стабилизаторы имеют этот параметр равным 8-9%.

Современные устройства для стабилизации сети могут работать при напряжениях на входе, варьирующихся от 110-120 В до 265-280В. У разных типов устройств имеются отклонения, но они как правило, небольшие. Если стабилизатор будет использоваться для работы с электродвигателями, важнейшим фактором будет наличие гладкой синусоиды, так как искажённая форма напряжения вызовет перегрев мотора и его отказ. В документации на стабилизатор всегда указывается допустимая температура, при которой устройство можно эксплуатировать.

Расчёт мощности стабилизатора

Чтобы не ошибиться при определении требуемой мощности стабилизатора нужно знать, как её правильно подсчитать. Осветительные лампы, нагревательные приборы, утюг, паяльник и электрические плиты, то есть все устройства без электромоторов, относятся к активной нагрузке. Их мощность указывается в  ваттах и её нужно просто суммировать.

К реактивной нагрузке относится вся бытовая техника, снабжённая электродвигателями. Это холодильник, посудомоечная машина, стиральная машина, фен, электроинструмент, насос для подачи воды и насос системы отопления.

В документах может быть указана мощность в ваттах и дополнительный коэффициент косинус фи (Cos ϕ). Для определения полной мощности нужно мощность в ваттах разделить на косинус фи. Если он в паспорте не указан, берётся коэффициент 0,7 ( Р/0,7). Каждое устройство с электродвигателем в момент пуска потребляет ток, превышающий номинальный примерно в три раза, поэтому полученную мощность нужно умножить на 3. Полная мощность подсчитывается отдельно для каждой нагрузки и затем суммируется.

Стабилизатор «Энергия»

Стабилизатор напряжения 220В для дачи «Энергия» Voltron РСН 10 000 представляет собой мощный источник питания, предназначенный для работы с нагрузками до 10 кВт. Он выполнен по релейной схеме и имеет 7 ступеней регулирования. Стабилизатор обеспечивает на выходе практически чистую синусоиду и может работать в диапазоне напряжения на входе от 105 до 265В.

Уровни в 95 и 280 вольт вызывают срабатывание схемы защиты. Устройство выдаёт на выходе 220 В ± 10% при скорости переключения реле не более 10 мс. Стабилизатор имеет функцию «Байпас» и задержку времени включения 6 или 180 секунд. Максимальный ток нагрузки равен 45 А.

voltobzor.ru

Какой стабилизатор от резких провалов и скачков напряжения? - блог СамЭлектрик.ру

Стабилизаторы сейчас ставят все

Сейчас лето, все включают сплит-системы. Поэтому, часто встречаются проблемы, вызванные падением напряжения, и решаются они традиционно – установкой стабилизатора напряжения.

Главный вопрос – какой стабилизатор напряжения лучше в данной ситуации? Ведь проблемы с напряжением бывают разные – скачки напряжения, плавное изменение, пониженное или повышенное напряжение.

Однако, надо понимать, что стабилизатор – не панацея, он не способен решить все проблемы с низким и нестабильным напряжением. В некоторых случаях установка стабилизатора даже усугубит проблему.

Что делать, если напряжение часто повышенное, я написал здесь.

В любом случае, прежде чем думать, какой стабилизатор выбрать, надо попытаться устранить проблему. А не бороться с её следствием.

Об этом и будет статья. Будут и реальные примеры. Например, мои приключения со стабилизаторами в 7D-кинотеатре.

Сразу отсылаю тех, кто интересуется данным вопросом глубже, к моим прошлым статьям –

Рассмотрим для начала варианты, как может меняться напряжение. И соответственно, какой стабилизатор напряжения будет лучше для каждого случая.

Напряжение меняется очень медленно

Это – самый лёгкий случай. Медленно – значит, в течение дня, плавно и предсказуемо. Например, вечером все приходят домой, и включают чайники и свет. Либо, в жаркие дни все включают сплит-системы. Либо, зимой включают электрический обогрев.

Для того, чтобы решить эту проблему, достаточно стабилизатора любого типа. Но лучше всего – электромеханический. Он шуршит плавно, и когда напряжение меняется медленно (например, в течение часа плавно понижается на 50 В), он идеально поддерживает номинал на выходе.

А вот применение релейного стабилизатора портит дело . При приближении к очередному порогу при изменении напряжения на 1В напряжение на выходе может измениться на 20 В! В данном случае, 20 В – это шаг ступеньки, с которой изменяется напряжение на выходе.

Другой причиной медленного, но очень большого изменения напряжения может быть обрыв нуля. Тут тоже надо разобраться, и прежде всего устранить причину. И стабилизатор тут скорее всего не поможет. А чтобы горько не плакать от последствий этой причины, нужно устанавливать реле напряжения, о чем и говорится в приведенной ссылке.

Напряжение меняется очень быстро

Здесь главное – определить, насколько резкие провалы напряжения, насколько часто и на какое значение меняется напряжение.

Если провод, подключенный на столбе, искрит – то тут никакой супер стабилизатор не поможет. И даже симисторный стабилизатор с низким временем реакции (время срабатывания) не справится.

Как очень дорогой вариант – Источник бесперебойного питания (ИБП), пример применения которого показан здесь.

Если на одной фазе подключен местный сварщик, или включается-выключается мощное оборудование, то провалы и скачки могут быть значительными (до 40-50 В), но длительность их колеблется от секунды до минут.

В таком случае, положение спасет только тиристорный стабилизатор, отличительная и важная особенность которого – скорость срабатывания (время реакции) на скачки напряжения. Время реакции у таких стабилизаторов – доли секунды (у лучших моделей – 1-2 периода напряжения). Кроме того, важно, чтобы была маленькая ступенька переключения (единицы вольт), тогда его работа вообще не будет заметна.

 Какой стабилизатор напряжения для медленно меняющегося напряжения

В любом случае, стабилизатор устраняет последствия. И лучше всего устранить причину, а стабилизатор ставить тогда, когда это не удается. Некоторые причины, связанные с плохими контактами и резкими скачками, устранить с помощью стабилизатора не получится. Но если деньги не играют роли, я рекомендую выбирать симисторный – он более универсальный, резвее реагирует на входные скачки. Трансформаторный лучше ставить там, где напряжение плавает медленно, и по большей части понижено или повышено.

Релейные стабилизаторы лично я не люблю, из-за больших скачков на выходе.

Должно ли скакать напряжение на выходе стабилизатора? Нет, но для релейных это – нормально. В интернете много картинок, иллюстрирующих напряжение на выходе. При плавном изменении на выходе пила (скачки) с размахом 15 или 20 В! Особенно хорошо это видно на освещении. Кроме того, у меня было несколько случаев, когда контакты реле слипались, и стабилизатор выдавал повышенное напряжение (до 300 В!)

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?

Как по мне, лучший стабилизатор напряжения для дома из соотношения цена / качество – электромеханический. Я его рекомендую всем клиентам. Его минусы – гудение (зависит от качества сборки) и необходимость обслуживания (чистка щеток и поверхности автотрансформатора). Плюс – цена и надежность работы.

Его конкурент – симисторный (электронный) стабилизатор. Про плюсы я писал выше, а минус один – цена.

Но это – дело вкуса и кошелька, главное – определиться, а нужна ли вообще установка стабилизатора?

Вот пример, когда люди сами не знают, зачем им устанавливать стабилизатор. Трудный и долгий разговор с моей читательницей.

Установка стабилизатора. Подключение.

Как раз о бездумном использовании стабилизаторов и пойдет речь во второй части статьи.

Стабилизаторы в 7D кинотеатре. Реальный пример

Меня вызвали для решения проблем с оборудованием в 7D-кинотеатре “Аватар”, ТРЦ «Мармелад», г.Таганрог. Проблема в следующем: при просмотре фильма кресло со зрителем могло застопориться в самом неудобном положении, и так и остаться до конца сеанса. Зрители недовольны, администрация кинотеатра в панике. Местный электрик порекомендовал установить релейные стабилизаторы, что и было сделано. Это ни к чему не привело.

Люди не понимают, что стабилизатор не спасает от помех и резких скачков!

Пришел я. Ниже – выдержки из отчета:

Было проведено обследование и ревизия оборудования в составе:

  • Силовой щит с защитными автоматами,
  • Стабилизаторы напряжения релейные АСН-5000/1-Ц (3 шт),
  • Блок управления,
  • Гидростанции (3 шт).

Было выявлено следующее.

Когда потребления практически нет, после счетчика напряжения по фазам в пределах 225-229 В. Напряжение на выходах стабилизаторов – то же.

При включении сплит-системы, которая питается от того же щитка (одна фаза), напряжение проседает до 207 В. В момент включения один стабилизатор в течение одной секунды переключается на повышение, затем на понижение, и напряжение на его выходе остается равным 207 В. По сообщению от сервисного центра, проблемы в таком оборудовании наблюдаются при напряжении ниже 217 В.

При работе гидростанций во время просмотра фильма (сплит-система выключена) напряжение на входе и выходе стабилизаторов плавает в пределах 222-225В. Однако, практически каждый сеанс система перезагружается, с ошибкой на гидростанциях «трехфазное напряжение не в норме».

При включении сплит-системы работа кинотеатра практически не возможна.

Что было сделано

Проведена ревизия всех силовых контактов. Контакты протянуты, значительных нарушений не обнаружено.

Фаза управления в блоке управления была перекинута на ту фазу, куда не подключена сплит-система.

Рекомендации

  1. Отказаться от использования данных стабилизаторов. У них большая ступенька переключения (до 20 В) и большое время срабатывания. В результате, стабилизаторы создают дополнительную помеху при скачках напряжения во время включения сплит-системы или просадках со стороны ТРЦ.
  2. Использовать тиристорные стабилизаторы, которые имеют гораздо лучшие параметры по напряжению и времени.
  3. Использовать трехфазный сетевой дроссель для инверторов гидростанций, и фильтры помех.
  4. Сделать запрос в энергослужбу ТРЦ на предмет повышения качества питающего напряжения. Возможно, нужна прокладка дополнительной питающей линии с сечением по фазам 4 мм2 только на питание оборудования. Остальное оборудование (сплит, компьютеры, свет, и др) питать от существующей линии.
  5. Провести дополнительный мониторинг качества напряжения с помощью специальных приборов, например, анализатора качества электроэнергии HIOKI.
  6. Получить дополнительные консультации от производителей и (или) сервисного центра и провести дополнительную настройку оборудования.

Главное, что было сделано – были проведены измерения фазных напряжений по каждой фазе. На одну из фаз была повешена сплит-система, и однофазный блок управления. Конечно, сразу возникла мысль – раскинуть их по разным фазам. Из оставшихся двух фаз была выбрана фаза с наибольшим напряжением, и управление подключено к ней.

После этого ошибки в работе кинотеатра прекратились, все довольны. Причина – нестабильное и заниженное напряжение – была устранена тем, что я переключил проводочек с одной фазы на другую.

А стабилизаторы стоимостью более 50 тыс.руб., специально купленные для этого, вообще не могли справиться.

Стабилизаторы я оставил, хотя толку от них никакого нет. Просто отключать их – дополнительная морока, да и у администрации кинотеатра осталась иллюзия, что деньги на стабилизаторы потрачены не зря.

С этого случая прошёл почти год. Мы иногда любим неподалёку, на фуд-корте пить кофе и кушать фаст-фуд. Захожу в кинотеатр поздороваться – говорят, всё в порядке, зрители визжат от восторга!

Поэтому повторю ещё раз – какой стабилизатор напряжения выбрать – зависит от конкретной ситуации, в которой нужно разобраться. И иногда гораздо лучше устранить проблему (причину), чем ставить стабилизатор (устранять следствие)!

Стабилизатор в Москве рекомендую приобрести в Магазине Стабилизаторов. Здесь продаются стабилизаторы на любой вкус – от бюджетных Start до супер-надежных Ultra-M.

Статья понравилась?Добавьте её в свою соц.сеть и дайте оценку!

(3 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...

samelectric.ru

Импульсный стабилизатор напряжения - принцип действия

Линейные стабилизаторы имеют общий недостаток – это малый КПД и высокое выделение тепла. Мощные приборы, создающие нагрузочный ток в широких пределах имеют значительные габариты и вес. Чтобы компенсировать эти недостатки, разработаны и используются импульсные стабилизаторы.

Устройство, поддерживающее в постоянном виде напряжение на потребителе тока с помощью регулировки электронным элементом, действующим в режиме ключа. Импульсный стабилизатор напряжения, так же как и линейный существует последовательного и параллельного вида. Роль ключа в таких моделях исполняют транзисторы.

Так как действующая точка стабилизирующего устройства практически постоянно расположена в области отсечки или насыщения, проходя активную область, то в транзисторе выделяется немного тепла, следовательно, импульсный стабилизатор имеет высокий КПД.

Стабилизация осуществляется с помощью изменения продолжительности импульсов, а также управления их частотой. Вследствие этого различают частотно-импульсное, а другими словами широтное регулирование. Импульсные стабилизаторы функционируют в комбинированном импульсном режиме.

В устройствах стабилизации с регулированием широтно-импульсным частота импульсов имеет постоянную величину, а продолжительность действия импульсов является непостоянным значением. В приборах с регулированием частотно-импульсным продолжительность импульсов не изменяется, меняют только частоту.

На выходе устройства напряжение представлено в виде пульсаций, соответственно оно не годится для питания потребителя. Перед подачей питания на нагрузку потребителя, его нужно выровнять. Для этого на выходе импульсных стабилизаторов монтируют выравнивающие емкостные фильтры. Они бывают многозвенчатыми, Г-образными и другими.

Средняя величина напряжения, поданная на нагрузку, вычисляется по формуле:

  • Ти – продолжительность периода.
  • tи – продолжительность импульса.
  • Rн – значение сопротивления потребителя, Ом.
  • I(t) – значение тока, проходящего по нагрузке, ампер.

Ток может перестать протекать по фильтру к началу следующего импульса, в зависимости от индуктивности. В этом случае идет речь о режиме действия с переменным током. Ток также может дальше протекать, тогда имеют ввиду функционирование с постоянным током.

При повышенной чувствительности нагрузки к импульсам питания, выполняют режим постоянного тока, не смотря со значительными потерями в обмотке дросселя и проводах. Если размер импульсов на выходе прибора незначителен, то рекомендуется функционирование при переменном токе.

Принцип работы

В общем виде импульсный стабилизатор включает в себя импульсный преобразователь с устройством регулировки, генератор, выравнивающий фильтр, снижающий импульсы напряжения на выходе, сравнивающее устройство, подающее сигнал разности входного и выходного напряжения.

Схема основных частей стабилизатора напряжения показана на рисунке.

Напряжение на выходе прибора поступает на сравнивающее устройство с базовым напряжением. В результате получают пропорциональный сигнал. Его подают на генератор, предварительно усилив его.

При регулировании в генераторе разностный аналоговый сигнал модифицируют в пульсации с постоянной частотой и переменной продолжительностью. При регулировании частотно-импульсном продолжительность импульсов имеет постоянное значение. Она меняет частоту импульсов генератора в зависимости от свойств сигнала.

Образованные генератором управляющие импульсы проходят на элементы преобразователя. Транзистор регулировки действует в режиме ключа. Изменяя частоту или интервал импульсов генератора, есть возможность менять нагрузочное напряжение. Преобразователь модифицирует значение напряжения на выходе в зависимости от свойств управляющих импульсов. По теории в приборах с частотной и широтной регулировкой импульсы напряжения на потребителе могут отсутствовать.

При релейном принципе действия сигнал, который управляется стабилизатором, образуется с помощью триггера. При поступлении постоянного напряжения в прибор транзистор, работающий в качестве ключа, открыт, и повышает напряжение на выходе. сравнивающее устройство определяет сигнал разности, который достигнув некоторого верхнего предела, поменяет состояние триггера, и произойдет коммутация регулирующего транзистора на отсечку.

Напряжение на выходе станет уменьшаться. При падении напряжения до нижнего предела сравнивающее устройство определяет сигнал разности, переключающий снова триггер, и транзистор опять войдет в насыщение. Разность потенциалов на нагрузке прибора станет повышаться. Следовательно, при релейном виде стабилизации напряжение на выходе повышается, тем самым выравнивается. Предел срабатывания триггера настраивают с помощью корректировки амплитуды значения напряжения на сравнивающем устройстве.

Стабилизаторы релейного типа имеют повышенную скорость реакции, в отличие от приборов с частотным и широтным регулированием. Это является их преимуществом. В теории при релейном виде стабилизации на выходе прибора всегда будут импульсы. Это является их недостатком.

Импульсные повышающие стабилизаторы применяют вместе с нагрузками, разность потенциалов которых выше, чем напряжение на входе приборов. В стабилизаторе нет гальванической изоляции сети питания и нагрузки. Импортные повышающие стабилизаторы называются boost converter. Основные части такого прибора:

Транзистор вступает в насыщение, и ток проходит по цепи от положительного полюса по накопительному дросселю, транзистору. При этом накапливается энергия в магнитном поле дросселя. Нагрузочный ток может создать только разряд емкости С1.

Отключим выключающее напряжение с транзистора. При этом он вступит в положение отсечки, а следовательно на дросселе появится ЭДС самоиндукции. Оно будет коммутировано последовательно с напряжением входа, и подключено по диоду к потребителю. Ток пойдет по цепи от положительного полюса к дросселю, по диоду и нагрузке.

В этот момент магнитное поле индуктивного дросселя выдает энергию, а емкость С1 резервирует энергию для поддержки напряжения на потребителе после вхождения транзистора в режим насыщения. Дроссель является для резерва энергии и не работает в фильтре питания. При повторной подаче напряжения на транзистор, он откроется, и весь процесс пойдет заново.

Стабилизаторы с триггером Шмитта

Такой вид импульсного устройства имеет свои особенности наименьшим набором компонентов. Основную роль в конструкции играет триггер. В его состав входит компаратор. Основной задачей компаратора является сравнивание величины выходной разности потенциалов с наибольшим допустимым.

Принцип действия аппарата с триггером Шмитта состоит в том, что при увеличении наибольшего напряжения осуществляется коммутация триггера в позицию ноля с размыканием электронного ключа. В одно время разряжается дроссель. Когда напряжение доходит до наименьшего значения, то выполняется коммутация на единицу. Это обеспечивает замыкание ключа и прохождение тока на интергратор.

Такие приборы имеют отличия своей упрощенной схемой, но использовать их можно в особых случаях, так как импульсные стабилизаторы бывают только повышающими и понижающими.

Понижающий стабилизатор

Стабилизаторы импульсного типа, функционирующие с понижением напряжения, являются компактными и мощными приборами питания электрическим током. При этом они имеют низкую чувствительность к наводкам потребителя постоянным напряжением одного значения. Гальваническая изоляция выхода и входа в понижающих устройствах отсутствует. Импортные приборы получили название chopper. Выходное питание в таких устройствах постоянно находится меньше входного напряжения. Схема импульсного стабилизатора понижающего типа изображена на рисунке.

Подключим напряжение для управления истоком и затвором транзистора, который войдет в положение насыщения. По нему будет проходить ток по цепи от положительного полюса по выравнивающему дросселю и нагрузке. В прямом направлении ток по диоду не протекает.

Отключим управляющее напряжение, которое выключает ключевой транзистор. После этого он будет находиться в положении отсечки. ЭДС индукции выравнивающего дросселя будет преграждать путь для изменения тока, который пойдет по цепи через нагрузку от дросселя, по общему проводнику, диод, и опять придет на дроссель. Емкость С1 будет разряжаться и будет удерживать напряжение на выходе.

При подаче отпирающей разницы потенциалов между истоком и затвором транзистора, он перейдет в режим насыщения и вся цепочка вновь повторится.

Инвертирующий стабилизатор

Импульсные стабилизаторы инвертирующего типа используют для подключения потребителей с постоянным напряжением, полюсность которого имеет противоположное направление полюсности разности потенциалов на выходе устройства. Его значение  может быть выше сети питания, и ниже сети, в зависимости от настройки стабилизатора. Гальваническая изоляция сети питания и нагрузки отсутствует. Импортные приборы инвертирующего типа называются buck-boost converter. На выходе таких приборов напряжение всегда ниже.

Подключим управляющую разность потенциалов, которое откроет транзистор между истоком и затвором. Он откроется, и ток пойдет по цепи от плюса по транзистору, дросселю к минусу. При таком процессе дроссель резервирует энергию с помощью своего магнитного поля. Отключим разность потенциалов управления от ключа на транзисторе, он закроется. Ток пойдет от дросселя по нагрузке, диоду, и возвратится в первоначальное положение. Резервная энергия на конденсаторе и магнитном поле будет расходоваться для нагрузки. Снова подадим питание на транзистор к истоку и затвору. Транзистор опять станет насыщаться и процесс повторится.

Преимущества и недостатки

Как и все приборы, модульный импульсный стабилизатор не идеален. Поэтому ему присущи минусы и плюсы. Разберем основные из преимуществ:

  • Простое достижение выравнивания.
  • Плавное подключение.
  • Компактные размеры.
  • Устойчивость выходного напряжения.
  • Широкий интервал стабилизации.
  • Повышенный КПД.

Недостатки прибора:

  • Сложная конструкция.
  • Много специфических компонентов, снижающих надежность устройства.
  • Необходимость в использовании компенсирующих устройств мощности.
  • Сложность работ по ремонту.
  • Образование большого количества помех частоты.

Допустимая частота

Функционирование импульсного стабилизатора возможно при значительной частоте преобразования. Это является основной отличительной чертой от устройств, имеющих трансформатор сети. Увеличение этого параметра дает возможность получить наименьшие габариты.

Для большинства приборов интервал частот будет равен 20-80 килогерц. Но при выборе ШИМ и ключевых приборов необходимо учесть высокие гармоники токов. Верхняя граница параметра ограничена определенными требованиями, которые предъявляются к радиочастотным приборам.

Простой импульсный стабилизатор напряжения

ostabilizatore.ru


Смотрите также