Здесь речь пойдет о стабилизаторах напряжения в квартиру. Если же вы проживаете в частном доме (в коттедже, на даче), то ознакомьтесь лучше вот с этой статьей, так как электрическая сеть в загородной местности все-таки имеет свою специфику.
Прежде чем приступать к выбору конкретной модели, неплохо было бы задать себе вопрос: а нужен ли стабилизатор напряжения в квартире? Может, достаточно сетевого фильтра или реле напряжения?
Устройство и принцип действия электронного стабилизатора
Электронный стабилизатор обычно состоит из следующих компонентов:
- измерителей входного и выходного напряжения;
- управляющей микросхемы, которая анализирует данные от измерителей и при необходимости включает процесс преобразования напряжения;
- трансформатора с возможностью переключения обмоток для регулировки напряжения;
- блока электронных ключей (тиристоров или симисторов), который управляет переключением обмоток.
Принцип действия электронного стабилизатора может быть описан следующим образом:
при изменении напряжения в питающей сети фиксируется разница между фактическим и номинальным его значением. Управляющий микропроцессор подает сигнал на включение определенного силового ключа, коммутирующего именно ту секцию обмотки трансформатора, коэффициент трансформации которой обеспечит наиболее приближенное к номиналу значение выходного напряжения.
Принцип действия электронных стабилизаторов во многом схож с работой устройств релейного типа. Если в последних коммутация необходимых обмоток автотрансформатора осуществляется при помощи электромеханических реле, то в электронных устройствах вместо них используются отличающиеся гораздо более высоким быстродействием силовые полупроводниковые ключи – тиристоры или симисторы.
Также конструкция электронного стабилизатора предусматривает работу в режиме «байпас» – когда сетевое напряжение находится в пределах нормы, электричество направляется в обход трансформатора и непосредственно подается потребителю.
Таким образом, питание электроприборов через электронный стабилизатор напряжения осуществляется следующим образом:
- Если параметры электротока соответствуют нормативным, он проходит через байпас, не нагружая основные цепи стабилизатора.
- Если происходит падение или возрастание напряжения, измеритель на входе стабилизатора фиксирует это изменение.
- Управляющая микросхема стабилизатора отдает соответствующую команду и срабатывает блок электронных ключей.
- В цепь включаются обмотки трансформатора, которые осуществляют преобразование напряжений до нужного уровня.
Трансформаторные стабилизаторы высокой частоты
Если эти модели сравнивать с релейным видом, то стабилизатор напряжения высокочастотный имеет более сложное устройство, имеет более двух диодов. Он отличается повышенной мощностью.
Трансформаторы в таком стабилизаторе рассчитаны на значительные помехи. В итоге такие приборы могут защищать различные бытовые устройства в доме. Фильтрующая система настраивается на разные скачки и перепады питания. С помощью контроля напряжения значение тока способно изменяться. Величина наибольшей частоты в этом случае будет повышаться на входе, и снижаться на выходе. Изменение тока в такой цепи выполняется за два этапа.
- В первую очередь начинает работать транзистор и выходной фильтр.
- Далее подключается к работе диодный мост.
- Для завершения процесса изменения тока для системы нужен усилитель. Он монтируется чаще всего между резисторами.
В результате температура в приборе удерживается на одном уровне. В системе дополнительно ведется учет источника питания, который влияет на защитный блок.
В чем разница между симисторным и тиристорным стабилизатором?
Электронные стабилизаторы могут строиться на основе тиристоров или симисторов.
| Принцип работы тиристора | Принцип работы симистора |
| Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент, который позволяет управлять прохождением тока. Он пропускает ток только в одном направлении и имеет два состояния – «открыто» или «закрыто». Им можно управлять с помощью подачи импульса на один из входов. В стабилизаторе тиристор используется для подключения обмотки трансформатора. | Симистор функционирует сходным c тиристором образом. Его название представляет собой сокращение от слов «симметричный тиристор». Главное отличие от тиристора заключается в том, что симистор пропускает ток в двух направлениях. Поэтому в симисторном стабилизаторе при тех же параметрах можно использовать в два раза меньше электронных компонентов. Это делает его более компактным и надежным. |
Чистый вход
Я хотел получить чистое входное напряжение по максимуму очистив его от гармоник и исключив все переходные процессы. Дело в том, что все стабилизаторы имеют некоторую ёмкость между входом и выходом. Плюс помехи могут проникнуть на выход стабилизатора через цепи обратной связи или общий провод. Потому на входе стабилизатора нам требуется иметь максимально чистый сигнал.
Звучит немного утопически? Как получить «чистое» напряжение на входе стабилизатора? RC или LC-фильтры могут значительно снизить гармоники в выпрямленном напряжении. А какой сигнал считать достаточно чистым?
Довольно популярны в ламповых усилителях выпрямители на кенотронах, которые в силу своих конструктивных особенностей являются несимметричными, однако же ничего…звучат эти усилители!
