Стабилизаторы напряжения: что это такое, принцип работы

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое защищает оборудование от поломок, вызванных перепадами напряжения. По сути, оно поддерживает напряжение сигнал питающей сети в требуемых пределах, обеспечивая стабильный ток и предотвращая повреждение электронных компонентов: диодных мостов, фильтрующих конденсаторов, микрочипов и других. В этой статье мы рассмотрим, что такое стабилизатор напряжения, какими они бывают, как работают и как их правильно выбрать.

Оглавление

• Как выглядит стабилизатор напряжения
• Какие бывают стабилизаторы напряжения
  • Релейные
  • Электронные (симисторные, тиристорные)
  • Электромеханические (сервоприводные)
  • Феррорезонансные
  • Инверторные (с двойным преобразованием)
• Как выбрать стабилизатор напряжения

Как выглядит стабилизатор напряжения

Это устройство выпускается в корпусе, как правило, в форме параллелепипеда. Его размеры и вес определяются сложностью конструкции, функциональностью, общим качеством изготовления, а также мощностью. В общем случае чем он крупнее, тем больше оборудования к нему можно подключить и тем большими возможностями он обладает.

Любой регулятор напряжения обладает входным разъемом для подключения к первичному источнику питания (то есть к электросети) и выходными — для соединения с оборудованием. Разъемы питания могут быть разного типа, также может отличаться и их количество. Эти характеристики устройства напрямую зависят от его мощности, назначения и класса.

Какие бывают стабилизаторы напряжения

Принцип работы стабилизатора напряжения напрямую связан с его конструкцией и схемой. Он может быть предназначен для цепей как переменного, так и постоянного тока. Чаще всего речь идет о первом варианте, который подключают к бытовой электросети 220 Вольт, и уже к нему — потребителей (оборудование, защищаемое от скачков напряжения).

Как отмечалось выше, независимо от назначения и класса, каждое такое устройство имеет на входе клеммы для подключения к первичному источнику электропитания (сети 220 В). Маломощные варианты, рассчитанные на несколько потребителей, подключаются вилкой к розетке. Мощные — через клеммную колодку к однофазному или трехфазному щиту.

Далее рассмотрим виды стабилизаторов напряжения, которые встречаются в продаже.

Релейные

Это самые доступные и широко распространенные приборы, в которых обмотки электротрансформатора переключаются обыкновенными реле. Плата управления определяет напряжение в сети и подключает ту или иную часть обмотки, чтобы изменить напряжение в нужную сторону: сделать его больше или меньше.

Главные плюсы релейных стабилизаторов напряжения — низкая цена, высокий КПД и ремонтопригодность (по причине простоты конструкции). К минусам таких устройств относят:

• относительно недолгий срок службы;
• небольшое количество ступеней регулировки;
• малую скорость реакции на изменение напряжения;
• склонность к созданию помех в сети при переключении реле.

При своих, прямо скажем, невыдающихся параметрах релейные стабилизаторы напряжения подходят для обычной бытовой техники, которая не нуждается в высокоточном и стабильном напряжении. Однако следует знать, что из-за низкого быстродействия подобные устройства могут оказаться бесполезными при резком повышении напряжения (они не успеют выполнить свою функцию).

Электронные (симисторные, тиристорные)

В стабилизаторах напряжения этого типа вместо реле используются полупроводниковые ключи. В первую очередь это обеспечивает их большую скорость переключения — 10-20 мс против минимальных 35 мс у лучших релейных моделей. Регулировка в таких устройствах выполняется так же (ступенчато), количество шагов (ступеней) — от 9 до 36.

В плюсы электронных моделей записывают малый уровень шума, высокое быстродействие и широкий диапазон регулировок. Еще им пророчат долгий срок службы, но здесь есть важная оговорка: симисторы (коммутационные элементы) при сильном скачке напряжения могут быть пробиты накоротко с последующим повреждением других элементов.

Минусы электронных стабилизаторов напряжения — более высокая цена, создание помех в сети (как и релейные), а также нагрев полупроводниковых ключей, приводящий к снижению КПД устройства. В общем случае они считаются лучше релейных и выигрывают у них по большинству критериев, разумеется, исключая стоимость.

Электромеханические (сервоприводные)

Главная особенность таких стабилизаторов напряжения — бесступенчатая регулировка характеристики тока, выдаваемого потребителям. Ее обеспечивает управляющий графитовым электродом сервопривод, который скользит по виткам трансформатора. По сути, он управляет и задает местоположение рабочего органа.

Плюсы электромеханического стабилизатора напряжения — плавная регулировка и отсутствие склонности к созданию помех в сети (что характерно для релейных и тиристорных моделей). К минусам этого устройства обычно относят:

• невысокое быстродействие, что делает его малопригодным для защиты оборудования при резком скачке напряжения на 20-30 В;
• образование грязи на обмотках, которая возникает в результате естественного износа графитовой щетки и постепенно приводит к поломке прибора;
• высокий уровень шума, возникающий при перемещении щетки по обмотке и часто неприемлемый для эксплуатации в небольшом помещении с людьми.

Феррорезонансные

Эти устройства сегодня малопопулярны, мы их упомянем исключительно в целях расширения кругозора читателей статьи. Такие стабилизаторы напряжения не способны выравнивать напряжение до заданной величины, однако они фильтруют его скачки и помехи, что вполне может продлить срок службы различной телерадиоаппаратуры.

Плюсами таких устройств являются минимальная цена, быстродействие и рекордный срок эксплуатации (благодаря предельной простоте конструкции). Главные недостатки: очень малый диапазон рабочих напряжений, искаженный сигнал на выходе (синусоида) и высокий уровень шума (по сегодняшним меркам и в сравнении со стабилизаторами напрsяжения других типов).

Инверторные (с двойным преобразованием)

Это наиболее эффективный и вместе с тем дорогой тип устройства. На вопрос, как работает стабилизатор напряжения этого типа, трудно ответить в двух словах. Принцип его действия построен на так называемом двойном преобразовании и выглядит следующим образом:

• На входном фильтре электромагнитных помех переменный ток из электросети выпрямляется. Таким образом дальше по схеме сигнал передается в очищенном от искажений виде.
• Далее сигнал поступает в блок корректора коэффициента мощности, где обретает форму и фазу потребляемого тока, наиболее близкие к фазе питающего напряжения. Тут он становится постоянным.
• Потом ток, преобразованный в постоянный, подается на инвертор, где ШИМ-контроллер и другие элементы прибора создают выходной сигнал синусоидальной формы с частотой 50 Гц.

Также в состав инверторного стабилизатора напряжения может входить управляющий контроллер, который держит под контролем характеристики тока, управляя инвертором. В этом компоненте установлены всевозможные датчики и микропроцессор, используемый для обработки полученных показаний.

Плюсы инверторного стабилизатора напряжения: высочайшее быстродействие, точность характеристик и качество выходного тока (чистая синусоида), минимальный уровень шума. Сложность конструкции стабилизатора напряжения с двойным преобразованием (в сравнении с остальными видами стабилизаторов) — главная причина его высокой стоимости.

Его покупка, как правило, оправданна лишь в тех ситуациях, когда требуется защита сложного оборудования, например, станков и чувствительных котельных агрегатов. В технике же бытового уровня часто используются импульсные блоки питания, которые не нуждаются в синусоидальном сигнале для обеспечения бесперебойной работы.

Как выбрать стабилизатор напряжения

Выбирая это устройство, обычно отталкиваются от следующих критериев:

• Общая мощность. Чтобы определить необходимый предел по нагрузке, нужно сложить мощность подключаемого к стабилизатору напряжения оборудования и прибавить к полученному значению 20-30 %. Это нужно, чтобы он справился со своей задачей при возможных повышенных пусковых токах или перегрузках. В случае с общим прибором на весь дом (квартиру, офис) нужно умножить силу тока автомата на напряжение. Например, в случае со стандартным 16-амперным автоматом получится: 16 А × 220 В = 3520 Вт.
• Особенности исполнения. Сюда можно отнести все характеристики, связанные с удобством использования стабилизатора напряжения для конкретной задачи/помещения.
  В их числе способ монтажа (напольный — с ножками или настенный — с креплениями), тип и количество розеток, используемых для подключения потребителей, наличие ЖК-экрана с выходным и/или входным напряжением, габаритные размеры, цвет и форма корпуса, наличие ручки для переноски и многое другое.
• Технические требования. Под этим критерием мы подразумеваем соответствие стабилизатора напряжения особенностям подключаемого к нему оборудования. Так, для высокочувствительной аппаратуры, которая должна работать без перебоев, будет оправдан выбор дорогостоящего инверторного прибора. Для защиты обычной бытовой техники вполне подойдет электромеханический или релейный стабилизатор напряжения, разумеется, устраивающий по остальным пунктам.

Следуя этому несложному алгоритму, вы легко подберете оптимальный стабилизатор напряжения без переплаты за ненужную функциональность и без риска испортить электротехнику.

Инженерная компания 555 — лидер по ремонту промышленной электронной аппаратуры. Мы подскажем, как проверить стабилизатор напряжения высокой мощности, а также возьмемся за его восстановление на компонентном уровне. Позвоните по номеру телефона, указанному в верхней части страницы, или кликните по ссылке «Перезвоните мне», и мы сами свяжемся с вами.

Все отзывы

Компания ООО «Барс-Гидравлик Групп» на протяжении нескольких лет успешно сотрудничает с ООО «Инженерная компания 555» в вопросах ремонта сложного промышленного оборудования. За время работы наш партнер зарекомендовал себя с самой лучшей стороны. Заказы выполняются в кротчайшие сроки при соблюдении высокого качества работ. Организация приема и выдачи заказов четкая. Гарантийные обязательства выполняются в полном объеме.

Выражаем благодарность Вашим специалистам за профессионализм и оперативное решение поставленных задач.

Особенно хочется отметить высокую клиентоориентированность персонала Вашей компании, готовность помочь в самых сложных ситуациях.

Мы высоко ценим сложившиеся между нашими компаниями открытые и доверительные партнерские отношения и искренне желаем «Инженерной компании «555» долгих лет успеха и процветания.

Читать весь отзыв

ООО «Инженерная компания «555» оказывала нашей компании услуги по ремонту электродвигателей и проявила пунктуальность, аккуратность и ответственность в работе.

Результат выполненных работ говорит о качественном оборудовании и высококвалифицированных кадрах.

Сотрудники компании готовы выполнить новые для себя виды работ и оказать консультационные услуги, что характеризует их как профессионалов своего дела.

Рекомендуем ООО «ИК «555» как ответственного и надежного поставщика услуг.

Читать весь отзыв

Сообщаем, что наша организация сотрудничает с ООО «Инженерная компания «555» с мая 2016 года по настоящее время.

За этот период мы обращались к услугам компании более 10 раз.

Благодаря серьезному и квалифицированному подходу сотрудников ООО «Инженерная компания «555» ремонтные работы произведены качественно с учетом сроков, и обеспечены гарантийным сопровождением.

Планируем в дальнейшем работать с ООО «Инженерная компания «555»

Читать весь отзыв

Уважаемый Дмитрий Васильевич!

ОАО «Октябрьский электровагоноремонтный завод» успешно работает с ООО «Инженерная компания «555» несколько лет, очень довольны данным сотрудничеством. В работе компании наибольшую ценность для нас представляет готовность работать на условиях, удобных Заказчику, качественный ремонт оборудования в заявленные сроки и самое главное, финансовая защищенность Заказчика. В инженерной компании работают внимательные, доброжелательные сотрудники, готовые в любой момент решить проблему Заказчика. Мы рады, что выбрали ООО «Инженерная компания «555» в качестве партнера. Гарантируем дальнейшее сотрудничество!

Читать весь отзыв

ЗАО «Охтинское» выражает глубокую признательность и истинную благодарность ООО Инженерной компании “555” за качественную работу компании по ремонту сложного оборудования промышленной электроники, оперативность и технически грамотное отношение к работе в течении всего периода сотрудничества.

Мы надеемся на дальнейшее успешное развитие деловых отношений в сфере ремонта промышленной электроники.

Читать весь отзыв

Преимущества сотрудничества с нами

Оплата только за результат — работающий блок

Гарантия на работоспособность блока целиком 12 месяцев

Срок ремонта от 5 до 15 дней

Бесплатный предварительный осмотр на предмет ремонтопригодности

Не вносим конструктивных изменений

Ремонт на компонентном уровне

Наша лаборатория расположена в Санкт-Петербурге, но обратиться за помощью вы можете из любой точки России.
Закажите обратный звонок или наберите в рабочее время многоканальный телефон

– +7 (800) 555-89-01 (звонок по России бесплатный).

Расскажите о своей проблеме и получите инструкцию к дальнейшим действиям.

Стабилизатор напряжения – Описание работы, схема подключения.

Стабилизатор напряжения — важнейший радиоэлемент современных радиоэлектронных устройств. Он обеспечивает постоянное напряжение на выходе цепи, которое почти не зависит от нагрузки.

Стабилизаторы семейства LM

В нашей статье мы  рассмотрим стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ. Серия 78ХХ выпускается в металлических корпусах  ТО-3 (слева)  и в пластмассовых корпусах ТО-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля (общий) и вывод.

Вместо «ХХ» изготовители указывают напряжение стабилизации, которое нам будет выдавать этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 — 15 Вольт. Все очень просто.

Схема подключения

А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.

На схеме мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как  по входу, так и по выходу. Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью как получить из переменного напряжения постоянное.

Характеристики стабилизаторов

Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:

Output voltage — выходное напряжение

Input voltage — входное  напряжение

Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено.

Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 — 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может «колыхаться» в диапазоне от 7,5  и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт — это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об  охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.

Работа стабилизатора на практике

Давайте рассмотрим нашего подопечного, а именно, стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.

Соберем его по схеме 

Берем нашу Макетную плату  и быстренько собираем выше предложенную схемку подключения. Два желтеньких  — это конденсаторы, хотя их ставить необязательно.

Итак,  провода 1,2 — сюда мы загоняем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.

[quads id=1]

На Блоке питания мы ставим напряжение в диапазоне 7,5 Вольт и  до 20 Вольт. В данном случае я поставил напряжение 8,52 Вольта.

И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? 5,04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напряжение в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт. Работает великолепно!

Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт.

Собираем его по схеме выше и замеряем входное напряжение. По даташиту можно подавать на него входное напряжение  от 14,5 и до 27 Вольт. Задаем 15 Вольт с копейками.

А вот и напряжение на выходе. Блин, каких то 0,3 Вольта не хватает для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт это не критично.

Как сделать блок питания на 5, 9,12  Вольт

Как же сделать простой и высокостабильный источник питания на 5, на 9 или даже на 12 Вольт?  Да очень просто. Для этого Вам нужно прочитать вот эту статейку и поставить на выход стабилизатор на радиаторе! И все! Схема будет приблизительно вот такая для блока питания 5 Вольт:

Два электролитических конденсатора для  для устранения пульсаций и высокостабильный блок питания на 5 вольт к вашим услугам! Чтобы получить блок питания на большее напряжение, нам нужно также на выходе трансформатора тоже получить большее напряжение. Стремитесь, чтобы на конденсаторе С1 напряжение было не меньше, чем в даташите на описываемый  стабилизатор.

Для того, чтобы стабилизатор напряжения не перегревался, подавайте на вход минимальное напряжение, указанное в даташите. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение равно 7,5 Вольт,  а для стабилизатора 7812 желательным входным напряжением можно считать напряжение в 14,5 Вольт. Это связано с тем, разницу напряжения, а следовательно и мощность, стабилизатор будет рассеивать на себе.

Как вы помните, формула мощности P=IU, где U — напряжение, а  I — сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность — это и есть нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается или вовсе сгореть.

Заключение

Все большему числу электронных  устройств требуется качественное стабильное питание без всяких скачков напряжения. Сбой того или иного модуля электронной аппаратуры может привести к неожиданным и не очень приятным последствиям.  Используйте же  на здоровье достижения электроники, и не парьтесь по поводу питания своих электронных безделушек.

Где купить стабилизатор напряжения

Купить дешево эти интегральные стабилизаторы можно сразу целым набором на Алиэкспрессе по этой ссылке. Здесь есть абсолютно любые значения даже для отрицательного напряжения.

А в видео можете посмотреть как сделать самый простой стабилизатор на LM 317:

Знакомство со стабилизатором напряжения — Utmel

Стабилизатор напряжения — это устройство, стабилизирующее выходное напряжение. Стабилизатор напряжения состоит из схемы стабилизатора напряжения, схемы управления и серводвигателя. Когда входное напряжение или нагрузка меняются, схема управления производит выборку, сравнение и усиление, а затем приводит серводвигатель во вращение, чтобы изменить положение угольной щетки стабилизатора напряжения. Соотношение витков катушки регулируется автоматически, чтобы поддерживать стабильное выходное напряжение.

Каталог

 

I Что такое стабилизатор напряжения?

А  Стабилизатор напряжения  – устройство, стабилизирующее выходное напряжение. Стабилизатор напряжения состоит из схемы стабилизатора напряжения, схемы управления и серводвигателя. Когда входное напряжение или нагрузка меняются, схема управления производит выборку, сравнение и усиление, а затем приводит серводвигатель во вращение, чтобы изменить положение угольной щетки стабилизатора напряжения. Соотношение витков катушки регулируется автоматически, чтобы поддерживать стабильное выходное напряжение.

II Принцип работы стабилизатора напряжения

Поскольку некоторые электрические приборы содержат компоненты катушки, вихревые токи, препятствующие току, будут генерироваться на начальном этапе подачи питания. Вихревые токи не только ослабят мгновенное напряжение при запуске прибора, что приведет к медленному запуску, но и увеличат мгновенное напряжение, возникающее после разрыва цепи, что может вызвать искру, повреждающую цепь. В это время регулятор напряжения необходим для защиты нормальной работы схемы.

Стабилизатор напряжения состоит из схемы регулирования напряжения , схемы управления и серводвигателя . Когда входное напряжение или нагрузка изменяются, схема управления осуществляет выборку, сравнение и усиление, а затем приводит в действие серводвигатель, чтобы изменить положение угольной щетки регулятора напряжения. Автоматически регулируя соотношение витков катушки, мы можем поддерживать стабильное выходное напряжение. Регулятор напряжения большей мощности также работает по принципу компенсации напряжения.

III Технические параметры стабилизатора напряжения

1. Диапазон адаптации входного напряжения

Стандарт МЭК гласит, что входное напряжение изменяется в пределах ±20 от номинального значения. Если значение выходит за пределы диапазона, автоматически включается звуковая и световая сигнализация, а выходное напряжение не может стабилизироваться в требуемом диапазоне.

2.  Скорость регулирования выходного напряжения

Это эффект изменения входного напряжения, вызванный изменением выходного напряжения. При номинальной нагрузке отрегулируйте входное напряжение от номинального значения до верхнего предела и нижнего предела в соответствии с диапазоном источника напряжения, затем измерьте максимальную величину изменения выходного напряжения (±).

Чем меньше значение, тем лучше. Это важный показатель для измерения производительности стабилизатора переменного напряжения.

3.  Скорость регулирования нагрузки

Эффект изменения выходной мощности, вызванный изменением нагрузки. Измените ток нагрузки и измерьте изменение выходного напряжения (+). Чем меньше значение, тем лучше. Это также важный показатель для измерения производительности регулятора переменного тока.

4.  Относительный гармонический состав выходного напряжения

Его также называют искажением выходного напряжения , обычно выражаемым в THD, который представляет собой отношение общего эффективного значения содержания гармоник к эффективному значению основной волны. При номинальной нагрузке и искажении входного напряжения, соответствующем базовым условиям (обычно менее 3), измерьте искажение выходного напряжения, когда входное напряжение является самым низким, номинальным и самым высоким значением, и возьмите максимальное значение. Чем меньше значение, тем лучше.

5.  КПД

КПД регулятора напряжения отношение выходной активной мощности P0 к входной активной мощности Pi (в процентах),

6.  Коэффициент мощности нагрузки

Мощность стабилизатора напряжения выражается в вольт-ампер (ВА) или киловольт-ампер (КВА). В дополнение к чисто резистивной нагрузке существуют также индуктивные и емкостные нагрузки. Кроме активной мощности есть реактивная мощность. Этот показатель отражает способность регулятора переменного тока выдерживать индуктивные и емкостные нагрузки.

В обычных стабилизированных источниках переменного тока коэффициент мощности нагрузки cosφ равен 0,8. Когда продукт составляет 1 кВт, максимальная выходная активная мощность (то есть способность выдерживать резистивную нагрузку) составляет 800 Вт. Если произведение составляет 1 кВт (cosφ по-прежнему 0,8), выходная активная мощность составляет 1 кВт, а выходная мощность S = 1000/0,8 = 1250 ВА в это время. Когда значение коэффициента мощности нагрузки невелико, это означает, что оборудование электропитания имеет сильную способность адаптироваться к реактивным нагрузкам.

7.  Другие параметры

Другие параметры стабилизатора напряжения переменного тока включают выходную мощность, входную частоту, влияние частоты источника, случайное отклонение (временной дрейф), входную мощность без нагрузки, коэффициент мощности источника (это значение отличается от коэффициента мощности нагрузки. Чем выше значение, тем лучше, максимальное значение равно 1), относительное содержание гармоник тока источника, звуковой шум и т. д., трехфазный источник питания переменного тока и трехфазный дисбаланс выходного напряжения и т. д.

IV Типы стабилизаторов напряжения

Крупногабаритные стабилизаторы переменного напряжения от нескольких десятков до нескольких киловатт для крупномасштабных экспериментов, промышленного и медицинского оборудования. Существуют также небольшие стабилизаторы переменного тока мощностью от нескольких ватт до нескольких киловатт, которые обеспечивают качественное питание небольших лабораторий или бытовой техники.

В соответствии с различными выходными свойствами стабилизатора напряжения стабилизатор напряжения обычно делится на две категории: Стабилизатор напряжения переменного тока (стабилизированный источник питания переменного тока) и стабилизатор постоянного напряжения (стабилизированный источник питания постоянного тока). Далее основное внимание уделяется стабилизированному источнику питания постоянного тока.

В зависимости от рабочего состояния трубки регулятора стабилизированный источник питания часто делится на две категории: линейный стабилизированный источник питания и импульсный стабилизированный источник питания. Также есть небольшой блок питания, в котором используется стабилизатор напряжения.

1. 

Импульсный стабилизатор напряжения

Рис. 1. Импульсный стабилизатор напряжения

Импульсный стабилизатор использует выходной каскад для многократного переключения состояний «включено» и «выключено» и создает выходное напряжение с помощью компонентов накопления энергии (конденсаторов и катушек индуктивности). Он регулирует время переключения в соответствии с образцом обратной связи выходного напряжения.

В регуляторе фиксированной частоты синхронизация регулируется путем регулировки ширины импульса напряжения переключения. Это так называемое ШИМ-управление. В стробированном генераторе или импульсном регуляторе ширина и частота импульса переключения остаются постоянными, но «включение» или «выключение» выходного ключа управляется обратной связью.

В зависимости от расположения переключателей и компонентов накопителя энергии генерируемое выходное напряжение может быть больше или меньше входного напряжения, а регулятор напряжения может использоваться для создания нескольких выходных напряжений.

В большинстве случаев при одинаковых требованиях к входному и выходному напряжению импульсные (понижающие) импульсные стабилизаторы более эффективны для преобразования мощности, чем линейные стабилизаторы. Тип компенсации — прецизионный регулируемый источник питания с компенсацией переменного тока (однофазный 0,5 кВА и выше, трехфазный 1,5 кВА и выше) имеет компенсационный трансформатор и выходное напряжение 110 В.

2.

Параметр Стабилизатор напряжения

LDO (регулятор с малым падением напряжения)  является разновидностью линейного регулятора. В линейном регуляторе используется транзистор или полевой транзистор, работающий в своей линейной области, для вычитания избыточного напряжения из входного напряжения для получения регулируемого напряжения. Так называемое падение напряжения относится к минимальной разнице между входным и выходным напряжением, необходимой для поддержания выходного напряжения в пределах ±100 мВ от его номинального значения.

LDO с положительным выходным напряжением обычно использует силовые транзисторы (также называемые передаточными устройствами) в качестве PNP. Этот тип транзистора допускает насыщение, поэтому стабилизатор может иметь очень низкое падение напряжения, обычно около 200 мВ. Для сравнения, падение напряжения в традиционном линейном регуляторе, использующем композитные силовые транзисторы NPN, составляет около 2 В. LDO с отрицательным выходом использует NPN в качестве передающего устройства, а его режим работы аналогичен режиму устройства LDO с положительным выходом PNP.

В новейших разработках используются силовые КМОП-транзисторы, обеспечивающие минимальное падение напряжения. В КМОП единственное падение напряжения на регуляторе вызвано сопротивлением ВКЛ тока нагрузки источника питания. Если нагрузка мала, падение напряжения, создаваемое этим методом, составляет всего несколько десятков милливольт.

3. 

Стабилизатор напряжения для станка лазерной резки

При колебаниях напряжения в распределительной сети или изменении нагрузки он может автоматически обеспечивать стабильность выходного напряжения. Он должен обладать большой емкостью, высоким КПД, широким диапазоном регулирования напряжения, отсутствием дополнительных искажений формы сигнала и фазового сдвига, малым временем деформации и стабильностью. Кроме того, он также имеет отличные функции защиты от аварийных сигналов, таких как короткие замыкания и механические неисправности, а объем должен быть максимально компактным и простым в использовании.

В Применение и назначение стабилизатора напряжения

1. 

Применение стабилизатора напряжения

Стабилизаторы напряжения могут широко использоваться на промышленных и горнодобывающих предприятиях, нефтяных месторождениях, железных дорогах, строительных площадках, школах, больницах, почте и телекоммуникациях , гостиницы, электронно-вычислительные машины, прецизионные станки, компьютерная томография (КТ), прецизионные приборы, испытательные приборы для научных исследований, лифтовое освещение, импортное оборудование, производственные линии и другие места, требующие стабильное напряжение питания . Рисунок 2. Стабилизатор напряжения компьютера электрооборудование с большими колебаниями нагрузки. Мощный компенсирующий стабилизатор мощности может подключаться к тепловым, гидравлическим и малым генераторам.

2.

Функция стабилизатора напряжения

Стабилизатор напряжения — это схема электропитания или устройство электропитания, которое может автоматически регулировать выходное напряжение. Его функция заключается в стабилизации напряжения питания, которое сильно колеблется и не соответствует требованиям электрооборудования в пределах заданного диапазона значений, чтобы различные цепи или электроприборы могли нормально работать при номинальном рабочем напряжении.

Первоначальный регулятор мощности полагался на  переход реле  для стабилизации напряжения. Когда напряжение сети колеблется, схема автоматической коррекции стабилизатора мощности активируется, чтобы запустить внутреннее реле, заставляя выходное напряжение оставаться близким к установленному значению. Эта схема проста, но точность регулирования напряжения невелика, и каждый раз, когда реле перескакивает и смещается, это вызывает мгновенное прерывание подачи питания, генерируя искровые помехи.

Это сильно мешает чтению и записи компьютерного оборудования, и легко вызвать неверные сигналы на компьютере, а в тяжелых случаях может повредить жесткий диск.

Высококачественные небольшие стабилизаторы напряжения в основном используют двигатель для привода угольных щеток для стабилизации напряжения. Стабилизатор напряжения этого типа имеет мало помех для электрооборудования и имеет относительно высокую точность стабилизации напряжения.

VI Меры предосторожности

1. 

Ежедневное внимание

(1)  Избегайте сильной вибрации и предотвращайте попадание агрессивных газов и жидкостей; не допускать полива и размещать в проветриваемом и сухом месте; не накрывать тканью, препятствующей вентиляции и отводу тепла.

(2)  Используйте розетку с тремя вилками (с заземлением), а винт заземления на машине должен быть правильно заземлен, в противном случае при тестировании мы обнаружим, что дело в зарядке. Это нормальное явление, вызванное распределенным электричеством, вызванным емкостью, и его можно устранить после подключения к заземляющему проводу.

Если на корпусе имеется серьезная утечка тока, а измеренное сопротивление изоляции меньше 2 МОм, возможно, слой изоляции отсырел или произошло короткое замыкание в цепи и корпусе. Вы должны выяснить причину и устранить неисправность, прежде чем использовать его.

(3)  В стабилизаторе напряжения малой мощности 0,5–1,5 кВА используется предохранитель для защиты от перегрузки по току и короткого замыкания, а стабилизатор напряжения 2–40 кВА функционирует как автоматический выключатель для защиты от перегрузки по току и короткого замыкания. Если часто перегорает предохранитель или часто срабатывает автоматический выключатель, проверьте, не слишком ли велико потребление электроэнергии.

(4)  Когда выходное напряжение превышает защитное значение (защитное значение фазного напряжения настроено на 250 В ± 5 В на заводе), стабилизированный источник питания запускается автоматически. Если выходное напряжение стабилизированного источника питания отключено, а индикатор перенапряжения все еще горит, пользователь должен немедленно отключить и проверить напряжение сети или стабилизатор напряжения. Если стабилизатор напряжения автоматически отключается (с входом, но без выхода), проверьте, не превышает ли напряжение сети 280 В. Если оно ниже 280В, проверьте, неисправен ли регулятор. Использовать после выяснения причины.

(5) Если выходное напряжение стабилизатора напряжения сильно отличается от 220 В, отрегулируйте потенциометр на панели управления до тех пор, пока выходное напряжение не станет нормальным (если входное напряжение не достигает диапазона регулирования напряжения, его нельзя скорректировано).

(6)  Когда напряжение сети  часто находится на нижнем пределе (<150 В) или верхнем пределе (> 260 В) входного напряжения стабилизатора напряжения, микропереключатель ограничения можно легко коснуться, что может привести к отказу управления . В это время регулятор напряжения не может регулировать напряжение или может регулироваться только вверх (или только вниз), и в первую очередь следует проверить микропереключатель.

(7)  Пожалуйста, поддерживайте чистоту внутри машины, пыль будет препятствовать вращению шестерни и повлияет на точность выходного напряжения. Пожалуйста, своевременно очищайте и поддерживайте контактную поверхность катушки в чистоте. Когда угольная щетка сильно изношена, необходимо отрегулировать давление, чтобы избежать пробоя на контактной поверхности угольной щетки и катушки. Угольную щетку следует заменить, если ее длина составляет менее 2 мм. А когда плоскость катушки зачернеет, следует отполировать ее мелкой наждачной бумагой.

(8) Входной конец 3-фазного стабилизатора напряжения должен быть подключен к нейтральной линии , в противном случае стабилизатор напряжения не сможет нормально работать с нагрузкой, а стабилизатор напряжения и электрооборудование будут повреждены. Не используйте заземляющий провод для замены нейтрального провода (но нейтральный и заземляющий провода можно соединить параллельно), а нейтральный провод нельзя подключать к предохранителю.

Рис. 3. Трехфазный стабилизатор напряжения

(9)  Если выходное напряжение регулятора ниже номинального напряжения (220 В или трехфазное 380 В), проверьте, не слишком ли низкое входное напряжение. Когда номинальное напряжение достигается без нагрузки, а выходное напряжение ниже номинального напряжения под нагрузкой, это происходит из-за того, что поверхность нагрузки входной линии слишком мала, или конец нагрузки превышает диапазон номинальной мощности регулятора, линейное напряжение падение слишком велико, когда используется нагрузка, а входное напряжение ниже нижнего предела диапазона регулировки регулятора, в это время вы должны заменить более толстый входной провод или увеличить мощность продукта.

(10) Когда одна нагрузка имеет большую мощность (например, кондиционер и т. д.), входная линия длинная, а поверхность нагрузки недостаточна, напряжение сильно снижается, когда нагрузка работает, и нагрузка может быть затруднена при запуске. Когда нагрузка временно останавливается во время работы, в выходной момент произойдет сбой питания из-за перенапряжения. Если такое явление происходит, это не является неисправностью регулятора напряжения, и входная линия должна быть улучшена (линия должна быть утолщена, а длина входной линии должна быть максимально укорочена, чтобы уменьшить падение напряжения в линии) .

(11) Если выходное напряжение стабилизатора напряжения значительно отклоняется от 220 В, проверьте

①, находится ли входное напряжение в пределах диапазона стабилизации напряжения;

② сильно ли изношена моторная передача и является ли вращение гибким;

③ поврежден ли концевой выключатель;

④ плоскость катушки гладкая;

⑤ повреждена ли плата управления.

2. Вопросы безопасности

(1)  Когда стабилизированный источник питания включен, не разбирайте стабилизированный источник питания и не тяните за входные и выходные линии стабилизированного источника питания по желанию, чтобы предотвратить поражение электрическим током или другие несчастные случаи, связанные с электробезопасностью.

(2)  Линии ввода и вывода стабилизированного источника питания должны быть расположены разумно, чтобы предотвратить вытаптывание и износ, которые могут привести к утечкам.

(3)  Стабилизированный источник питания должен быть надежно заземлен, и пользователь несет ответственность за поражение электрическим током или травмы человека, вызванные эксплуатацией незаземленного провода.

(4)  Заземляющий провод стабилизированного источника питания нельзя подключать к объектам общего пользования, таким как теплопроводы, водопроводы, газопроводы и т. д., во избежание нарушения прав третьих лиц или причинения вреда.

(5)  Входные и выходные линии стабилизированного источника питания следует регулярно проверять, чтобы избежать ослабления или падения, что может повлиять на нормальное использование и безопасность стабилизированного источника питания.

(6) Выбор соединительного провода стабилизатора напряжения должен выдерживать достаточную токовую нагрузку.

(7)  Со стабилизатором напряжения следует обращаться осторожно, чтобы избежать сильной вибрации при работе;

(8) Убедитесь, что пружина угольной щетки стабилизатора напряжения имеет достаточное давление, чтобы избежать пробоя на поверхности контакта угольной щетки и катушки;

(9)  Непрофессионалы не могут разбирать или ремонтировать стабилизированный блок питания.

VII Анализ отказа

Характеристика отказа: нет выхода, нет индикации напряжения или нет запуска
9000 2 Анализ причин	Устранение неисправностей
Защита от повышенного или пониженного напряжения	Настройка внутреннего регулируемого потенциометра выходного напряжения
Защита от перекоса и обрыва фазы	Произвольно поменять местами любые две фазы из трех
Главная плата управления сломана	Заменить 900 03
Выход переменного тока нарушен	Замените

 

4pt”>

Неисправность Характеристики: Выходное напряжение не соответствует норме
Анализ причин	Поиск и устранение неисправностей
Это гомологичный регулятор	Заменить шунтовым регулятором
Превышен диапазон регулятора напряжения	Заменить на широкодиапазонный регулятор напряжения
Неисправен концевой выключатель опережения	Заменить
Неисправна фазовая плата	Заменить
Сгорел серводвигатель	Замена

 

4pt”> 90 294

Отказоустойчивость: Не регулируется
Анализ причин	Поиск и устранение неисправностей
Превышен диапазон регулятора напряжения	Заменить широкодиапазонный регулятор
Неисправен концевой выключатель опережения	Заменить 900 03
Печатная плата сломана	Заменить
Серводвигатель сгорел 0292
Характеристика отказа:   Неожиданное отключение во время работы
Анализ причин 903 00	Устранение неисправностей
Общая тормозная способность мала	Заменить воздушным переключателем соответствующей мощности
Воздушный переключатель неисправен	Заменить
Перенапряжение слишком велико мгновенно	Заменить на бесконтактный прецизионный стабилизатор напряжения

 

4pt”> 90 293

Отказ Характеристики: Шум внутри регулятора
Анализ причин	Поиск и устранение неисправностей
Перегрузка 903 00	Уменьшите количество подключенного оборудования
Внутри есть мусор	Удалите мусор

 

Характеристики отказа: Стабилизатор напряжения не может работать автоматически
Анализ причин	Устранение неисправностей
Автоматический кнопочный переключатель не включен	Заменить
Неисправность печатной платы	Заменить

900 02  

4pt”> 902 94

Неисправность: ненормальное напряжение на пресс-панели (регулятор без мощности не имеет этой функции )
Анализ причин	Поиск и устранение неисправностей
Сгорел серводвигатель	Заменить
Неисправен концевой выключатель опережения	Заменить
Печатная плата сгорела	Заменить
Ручки ручного и автоматического управления не переведен в ручную	Открыт в ручную

Дружеское напоминание: Если стабилизатор напряжения неисправен и вы не можете с ним справиться или отключить питание серверного оборудования, обратитесь в профессиональную компанию.

 

Рекомендуемые артикулы:

Мультивибратор: схемы, типы и применение

Светодиодный драйвер: назначение, типы и применение

900 02 Что такое цифровая интегральная схема и как ее использовать?

Введение в фотонные интегральные схемы и технологию PIC

Стабилизаторы напряжения | Энердор | Фильтры электромагнитных помех и фильтры радиопомех

Если вы хотите защитить оборудование от колебаний напряжения, стабилизатор напряжения станет идеальным решением. Он не только регулирует подачу напряжения, но и обеспечивает защиту от скачков и скачков напряжения, которые могут повредить оборудование.

В дополнение к защитным устройствам, стабилизаторы напряжения также повышают свою эффективность, обеспечивая работу при надлежащем уровне напряжения. Инвестируя в стабилизатор напряжения, вы можете продлить срок службы вашего оборудования и сэкономить деньги на ремонте и замене.

Enedoor предлагает ряд стабилизаторов напряжения, подходящих для каждой отрасли, и мы предлагаем множество моделей, соответствующих вашим конкретным потребностям и бюджету. Доверьте нам защиту вашего оборудования и обеспечение стабильного электропитания с помощью наших высококачественных стабилизаторов напряжения.

Что такое стабилизатор напряжения?

Это электрическое устройство, которое подает постоянное напряжение   на нагрузку на своих выходных клеммах, независимо от изменений входного или входного напряжения питания. Он защищает оборудование или механизмы от перенапряжения, пониженного напряжения и других скачков напряжения. Они часто используются для дорогостоящего и дорогостоящего электрического оборудования, чтобы защитить его от вредных колебаний высокого/низкого напряжения, и идеально подходят для промышленного и автоматизированного оборудования.

Электрооборудование рассчитано на широкий диапазон входного напряжения. В зависимости от чувствительности рабочий диапазон оборудования ограничен определенным значением, например, одно оборудование может выдерживать ± 10 процентов от номинального напряжения, в то время как другое может выдерживать только ± 5 процентов или меньше.

Высококачественные стабилизаторы напряжения

Enerdoor специализируется на однофазных и трехфазных стабилизаторах напряжения, которые регулируют напряжение с помощью ряда трансформаторов. Статическая схема управления приводит в действие регулируемый автотрансформатор, который подает требуемое напряжение на последовательный трансформатор, чтобы довести сеть до номинального значения.

Трехфазные стабилизаторы выпускаются в двух исполнениях:
Модели FINSTT и FINSTC выполняют регулировку напряжения в среднем по трем фазам и подходят для линий со сбалансированным напряжением и при асимметрии между фазами до 50%. Эти модели оснащены одной стабилизирующей цепью для обеспечения общего регулирования трехфазной сети и могут подключаться к вводной сети без нейтрали.