Стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения

• устройство, предназначенное для нормализации напряжения сети при её отклонениях от номинала;
• так же предохраняет подключенные потребители от выхода из строя при критических бросках напряжения.

Режимы работы стабилизатора напряжения:

1. понижения амплитуды;

2. простой передачи;

3. повышения напряжения.

Феррорезонансный

• Индуктивная катушка с насыщенным сердечником;
• Катушка индуктивности с ненасыщенным сердечником (внутри есть магнитный зазор);

Релейный стабилизатор

• устройство относится к системам дискретного типа. Стабилизация напряжения сети в нём осуществляется 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.

Стабилизатор релейного типа

преимущества

недостатки

• 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.
• Широкий диапазон регулирования напряжения

• Ограничение по мощности;
• Низкая надёжность;
• Дискретная установка напряжения;
• Щелчки реле при работе.
• Из-за механических элементов ограниченный срок службы .
• невысокая точность установки напряжения.

Электронные стабилизаторы напряжения

• тиристорные и симисторные агрегаты.
• самые долговечные
• Имеют самую быструю реакцию на скачки напряжения — порядка 20 мсек.
• издают крайне мало шума;
• Единственный минус высокая цена

https://meanders.ru/stabilizator.shtml

Схема источника опорного напряжения (слаботочного стабилизатора)

• специальный делитель напряжения, в качестве второго резистора используется специальный диод – стабилитрон;
• Стабилитрон – диод, который при определённом обратном напряжении начинает пропускает ток в обратном направлении, а при его дальнейшем повышении, уменьшает своё внутреннее сопротивление, таким образом чтобы напряжение удержать на определённом значении.
• «0-1» – стабилитрон «закрыт»
• «1-2» – рабочий участок стабилизации, на котором стабилитрон выступает в качестве регулятора напряжения, так как происходит увеличение напряжения лишь на резисторе.

Параметры стабилитронов

Электромеханические стабилизаторы напряжения

• Работа данных устройств заключается в перемещении специального ползунка по трансформатору.
• Данные приборы обладают плавной регулировкой напряжения, но очень медленным быстродействием.
• Фактически, электромеханические устройства вряд ли смогут защитить от очень резких скачков напряжения, но их выручает их небольшая стоимость, поэтому их довольно часто использует на промышленном и бытовом уровне.

Линейные стабилизаторы напряжения

• интегральная микросхема регулятор, делитель напряжения) способна дать постоянное напряжение в точно определенном диапазоне токов нагрузки на основе полевых или биполярных транзисторов, непрерывно работающих в активном режиме.
• На кристалле стабилизатора установлена схема управления им.
• Преимущества: простая конструкция с небольшим количеством деталей; в работе не наблюдаются помехи.
• Недостатки: слабый КПД.

Вид корпуса и расположения выводов у стабилизаторов

Параметр

Выполняемые функции

Импульсный стабилизатор

Линейный стабилизатор

Повышающие, понижающие, инвертирующие

Сложность включения

КПД

Понижающие

От средней до высокой (требует подключения катушки, диода, фильтрующего стабилизатора)

Повышение температуры

От 65% до 85%

Небольшая (обычно подключаются фильтрующие конденсаторы небольшой емкости)

От 25% до 50%

20÷40 С º

ЭМ излучения

50÷100 Сº (зависит от способа отвода тепла)

Значительны, требуется экранирование, подавление и фильтрация

Надежность

Малая вероятность неблагоприятного эффекта

Повышается при вынужденном охлаждении

Габаритные размеры

Высокая рабочая температура

ухудшает надежность

Больше по сравнению с ЛС на низких уровнях мощности, меньше по сравнению с ЛС на радиаторе

Маленькие или средние в портативных приборах (могут быть большие при использовании радиаторов)

Инверторные стабилизаторы напряжения

• Преобразование постоянного тока в переменный и наоборот осуществляется при помощи кварцевого генератора и микроконтроллера.
• Преимущества:

• небольшой шум при эксплуатации, небольшие габариты; широкий диапазон напряжения на входе — от 115 до 290 В;
• небольшой шум при эксплуатации,
• небольшие габариты;
• широкий диапазон напряжения на входе — от 115 до 290 В;

• Недостатки:

• его стоимость, которая многократно превышает прочие аналоги.
• его стоимость, которая многократно превышает прочие аналоги.

СРАВНЕНИЕ СТАБИЛИЗАТОРОВ

характеристика

Рабочее входное напряжение, В

релейные

140-260

Время реагирования, мс

сервоприводные

симисторные

150-250

до20

Погрешность стабилизации, %

инвертрные

150-250

До 100

10

Срок службы, лет

90-310

10-15

До 20

3

Требует обслуживание

1-5

мгновенно

5

Регулирование напряжения

нет

2

10-15

да

Защита от резких перепадов напряжения, %

ступенчатое

20

Мигание ламп при работе

плавное

нет

90

Цена за 1 кВт, руб.

есть

нет

20

ступенчатое

90

мгновенное

нет

1000-1500

100

малозаметно

1000-1500

нет

2500-6000

10000-12000