Feszültségstabilizáló áramkörök - fajták és eszköz

A feszültségstabilizátorok megakadályozzák a berendezések és a háztartási gépek károsodását a terhelés ingadozásai miatt. A készülék kompatibilis az egyfázisú és a háromfázisú hálózatokkal, alkalmas lakásokhoz és magánházakhoz. Feszültségstabilizáló áramkörre lehet szükség, ha a készüléket saját maga csatlakoztatja, vagy az elektromos hálózatot rendezi.

A stabilizátorok működési elve

A működés elve a berendezés típusától függ. Az általános szempontok kiemeléséhez célszerű figyelembe venni a kialakítást. Az eszköz a következő elemekből áll:

• Vezérlő rendszer. Lehetővé teszi a kimeneti feszültség figyelemmel kísérését, stabil 220 V-os mutató eléréséig. A berendezés 10-15% -os hibával működik.
• Automatikus transzformátor. Relé, triac, szervomotoros változatokhoz kapható. Növeli vagy csökkenti a feszültséget.
• Inverter. Az inverteres modellek egy generátor, transzformátor és tranzisztorok mechanizmusával vannak felszerelve. A primer tekercsen keresztüli elemek átengedhetik vagy kikapcsolhatják az áramot, feszültséget képezve a kimeneten.
• Védőblokk, szekunder tápegység. 220 V-os modellekhez kapható.

A bypass vagy a tranzit funkció lehetővé teszi a szabályozók számára, hogy feszültséget tápláljanak a kimenetig, amíg a beállított határértéket nem lépik át.

A relé modellek működésének elve

A relé készülék a relé érintkezőinek lezárásával szabályozza a feszültséget. A paraméterek vezérlését mikrokapcsolás segítségével hajtják végre, amelynek elemei összehasonlítják a hálózati feszültséget a referencia-feszültséggel. Ha a mutatók nem egyeznek, akkor a feszültségstabilizátor mikrokapcsolásokból jeleket kapnak a tekercs csökkentésére vagy növelésére.

Alacsony költségével és tömörségével a relés berendezések lassan reagálnak a feszültség túlfeszültségeire, rövid időre kikapcsolhatnak, és nem bírják a túlterhelést.

Az eszközhiba 5-10%.

Hogyan működnek a szervo meghajtók

A szervo-meghajtású készülék fő elemei egy szervomotor és egy automatikus transzformátor. Ha a feszültség eltér a normától, akkor jelet küld, hogy a transzformátort a vezérlőről a motorra kapcsolja. A referencia és a bemeneti feszültség mutatóinak összehasonlítását a vezérlőpanel végzi.

A szervo-meghajtású stabilizátorok képesek szabályozni egy háromfázisú és egyfázisú hálózat terhelését. Tartósságuk, megbízhatóságuk és túlterhelés alatti megfelelő működésük különbözteti meg őket.

A műszerek pontossága 1%.

Az inverter eszközök működésének elve

Az inverter stabilizátor a kettős konverziós rendszer szerint szabályozza a feszültséget:

1. A bemeneten a váltakozó áram kiegyenlítődik, átmegy egy hullámzó kondenzátorszűrőn.
2. Az egyenirányított áramot az inverter táplálja, átalakítja váltakozó árammá és táplálja a terhelésre.

A kimeneti feszültség stabil marad.

Az inverteres eszközöket a gyors reagálás, a hatékonyság 90% -tól, a megszakítás nélküli és csendes működés jellemzi a 115-300 Volt tartományban.

A készülék vezérlési tartománya csökken a terhelés növekedésével.

A jellemzők számításának jellemzői

Paraméteres eszköz telepítéséhez ki kell számolni a tranzisztorok teljesítményét, bemeneti feszültségét és alapáramát. Például a maximális kimeneti feszültség 14 V, a minimális kimenet 1,5 V, a maximális áram pedig 1 A. A paraméterek ismeretében a számítás megtörténik:

1. Bemeneti feszültség. A képletet használjuk Uin = Uout + 3... Az ábra a kollektor és az emitter közötti átmenet szakaszának feszültségesési együtthatója.
2. A maximális teljesítmény, amelyet a tranzisztor elvezet. A nagyobb érték mellett történő kiválasztáshoz referenciakönyvre van szükség. A következő képleteket alkalmazzuk:Pmax = 1,3 (Uin-Uout) Imax = 1,3 (17-14) = 3,9 W; Pmax = 1,3 (Uin-Uout1) Imax = 1,3 (17-1,5) = 20,15 W.
3. Tranzisztor alapárama. A számításokat a következő képlet szerint végezzük: Ib max = Imax / h21E min. Az utolsó mutató 25, ezért 1/25 = 0,04 A.
4. Az előtét-tirisztor paraméterei. A képletet alkalmazzuk Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0,00133 + 0,005) = 474 Ohm. Ist. Perc - stabilizációs áram; Ust - stabilizációs feszültség, amelyet a zener dióda ad meg.

Az ábrák és számítások 1 ohmos ellenállásokra vonatkoznak.

Áramkör a kompenzációs stabilizátorhoz

A kompenzációs áramkörök magyarázzák a visszacsatolási kapcsolatot. Maguk az eszközök pontos kimeneti feszültséggel rendelkeznek, a terhelési áramra való hivatkozás nélkül.

Soros áramkör

A referenciakönyv megnevezéseivel azonosíthatja:

• szabályozó egység - P;
• referenciafeszültség forrása - ÉS;
• összehasonlított mutatók - ES;
• állandó áramerősítő - W.

A kimeneti feszültség kiszámításához ismernie kell a készülék jellemzőit. Az egyik tranzisztor szabályozni fog, a másik pedig stabilizálódni fog. A Zener dióda referencia forrás. A teljesítménykülönbség az emitter és az alap közötti feszültség.

Amikor a kollektor áramát az ellenállásra vezetik, a feszültség csökken, és az ellenkező polaritással rendelkezik az emitter egység számára. Ennek eredményeként csökken a kollektor és az emitter áram. A beállítás gördülékeny elvégzése érdekében a stabilizátor vonalához elválasztót használnak. A lépésszabályozást a zener dióda tartó feszültségének felhasználásával érik el.

Párhuzamos áramkör

Ha a feszültség eltér a névleges értéktől, akkor eltérési impulzus lép fel. Ez a különbség a hozam és a támogatási arány között. Mivel a vezérlő egység párhuzamos a terheléssel, felerősíti a jelet. Változik az áram a szabályozó elemnél, csökken az ellenállás feszültsége és egy állandó érték a kimeneten.

Paraméteres stabilizátor áramkör

A referenciafeszültség stabilizálásának folyamatát elmagyarázó ábra lesz a legfontosabb a paraméteres modelleknél. A készülék feszültségosztója egy előtétellenállás és egy párhuzamos terhelési ellenállású zener dióda. Amikor a névleges tápfeszültség és az áramterhelés ingadozik, a feszültség stabilizálódik.

Ha ez a jelző növekszik a bemenetnél, akkor a zener diódán és az ellenálláson áthaladó áram nő. A volt-amper indikátoroknak köszönhetően a zener dióda névleges értéke szinte változatlan marad, csakúgy, mint a terhelési ellenállás feszültsége. Minden rezgés csak az ellenállást érinti.

Impulzus eszköz sajátosságai

Az impulzus készüléket nagy hatékonyság jellemzi még nagy feszültségtartományban is. A készülék áramköre tartalmaz egy kulcsot, egy energiatárolót és egy vezérlő áramkört. A beállító elem impulzus üzemmódban van csatlakoztatva. A készülék működési elve:

1. A második kollektorból a második kondenzátoron keresztül pozitív visszacsatolási feszültség jut az alapba.
2. A 2. gyűjtő a 2. ellenállás áramszaturációja után nyílik meg.
3. A kollektor és az emitter közötti találkozásnál a telítettség kisebb, és nyitva marad.
4. Az erősítő a # 3 kollektorhoz csatlakozik a # 2 Zener diódán keresztül.
5. Az alap csatlakozik az elválasztóhoz.
6. Az első zener dióda a harmadik kollektor nyitásával / zárásával vezérli a harmadik jelét.

Amikor a második zener dióda nyitva van, az energia a fojtóban tárolódik, és ez biztosítja a záró mezőt a terheléshez.

Stabilizátorok mikrokapcsolásokon

A lineáris elválasztót megkülönbözteti az instabil feszültség táplálása a bemenethez és egy stabil eltávolítása az elválasztókarból. Az igazítást egy állókar végzi, amely állandó ellenállást tart fenn. Az eszközök megkülönböztethetők a tervezés egyszerűségével, a működés közbeni interferencia hiányával. A mikrokapcsolások sorba vagy párhuzamosan vannak csatlakoztatva.

Soros stabilizátorok

A sorozatú eszközöket egy vezérlőelem beépítése jellemzi a terheléssel párhuzamosan. Két módosítás létezik:

• Bipoláris tranzisztorral. Nincs autoregulált áramköre, a feszültségstabilitás az aktuális értéktől és a hőmérsékleti indikátoroktól függ. Áramerősítőként emitterkövetőt vagy kompozit tranzisztort használnak.
• Automatikus beállító hurokkal. A kompenzációs eszköz a kimeneti és a referenciaérték kiegyenlítésének elvén működik. A kimeneti feszültség egy részét levesszük az ellenállórészről, majd összehasonlítjuk egy zener diódával. A vezérlő hurok 180 fokos visszacsatolási hurok. Az áramot egy ellenállás vagy tápegység stabilizálja.

A legnépszerűbb sorozat stabilizátorok integrálatlanok.

A párhuzamos stabilizátor sajátosságai

A párhuzamos készüléket megkülönbözteti egy vezérlőelem beépítése a szállított terheléssel párhuzamosan. A zener diódát félvezető vagy gázkisüléses típusúak. Az áramkör igénye a komplex eszközök szabályozása.

Az instabil feszültség csökkentését a bemeneten ellenállás segítségével hajtják végre. Különálló területen magas differenciálellenállású értékekkel rendelkező bipoláris gép használata megengedett.

A három terminállal rendelkező eszközök jellemzői

A váltakozó feszültségű stabilizátorok kis méretűek, műanyag vagy fém tokban kaphatók. Beépített, földelt és kimeneti csatornákkal vannak felszerelve. A készülék kondenzátorait mindkét oldalon lezárják a hullámzás csökkentése érdekében.

A kimeneti feszültség körülbelül 5 V, a bemeneti feszültség körülbelül 10 V, a disszipációs teljesítmény 15 W.

A három tűs módosítások lehetővé teszik a nem szabványos feszültség megszerzését, amely szükséges a kenyérlapok, alacsony fogyasztású akkumulátorok áramellátásához a berendezések javításakor vagy korszerűsítésekor.

Algoritmus a készülék önszereléséhez

Az öntermeléshez célszerű egy triac áramkört használni - egy hatékony eszköz. Kiegyenlíti a szállított áram névleges értékét 130–270 V feszültségen. A készülék fóliával bevont textolitból készült nyomtatott áramköri kártya alapján készülhet. A készülék összeszerelését az alábbiak szerint végezzük:

1. A mágneses mag és több kábel előkészítése.
2. Tekercs létrehozása 0,064 mm átmérőjű huzalból - 8669 fordulatra lesz szükség.
3. A fennmaradó tekercsekhez a fennmaradó 0,185 mm átmérőjű vezetőkre van szükség. Mindegyik fordulata 522.
4. 12 V-os transzformátorok soros csatlakoztatása.
5. 7 fiók szervezése. Az első 3 darab 3 mm átmérőjű huzalból készül, a többi - 18 mm2 keresztmetszetű gumiabroncsokból. Tehát a házi készítésű készülék nem fog felmelegedni.
6. Vezérlő chip telepítése platina hűtőbordára.
7. Triacok és LED-ek telepítése.

A készülékhez szilárd tokra lesz szükség, amely egy merev kerethez van rögzítve. A legegyszerűbb megoldás a polimer vagy alumínium lemez.

Stabilizátor csatlakozási rajza

A stabilizátor magánházba történő bemenetét egy hárommagos VVGng kábel, egy háromállású kapcsoló és egy PUGV vezeték segítségével hajtják végre. A telepítést a mérő előtt, külön vagy elosztótáblán végzik:

1. Nyissa ki az érintkezőket az elülső fedél felemelésével.
2. Vezesse át a kábelt a kijárathoz és a bejárathoz. Húzza meg a bemeneti fázist a Lin kivezetésre, a semleges (kék) vezetőt - a Nin kivezetésre, a földre - a csavaros kapocsra a megfelelő jelöléssel.
3. Ha nincs föld, húzza meg ezt a magot a készülék testén található csavar alatt.
4. Helyezze vissza a stabilizált feszültséget a közös árnyékolásra. A fázist a Lout kimenetre, a nullát a Noutra alkalmazzák, és a földre a földre a bemenetnél.
5. Ellenőrizze az áramkört terhelés nélküli üzemmódban.

A teszthez minden gép ki van kapcsolva, kivéve a bemenetet és a stabilizátorhoz irányítva.

A hálózat és a terhelés között összekapcsolt stabilizátor alkalmas magán- vagy vidéki ház, lakás, termelés céljára. A készülék megvédi a berendezést a meghibásodástól, kiküszöböli a túlterhelés és a rövidzárlatnak az elektromos vezetéket.