Voltaj stabilizatör devreleri - çeşitleri ve cihazı

Voltaj stabilizatörleri, yük dalgalanmalarından ekipman ve ev aletlerine zarar gelmesini önler. Cihaz, apartmanlar ve özel evler için uygun tek fazlı ve üç fazlı ağlarla uyumludur. Cihazı kendiniz bağlarken veya elektrik şebekesini düzenlerken bir voltaj dengeleyici devresi gerekebilir.

Stabilizatörlerin çalışma prensibi

Çalışma prensibi ekipmanın tipine bağlıdır. Genel noktaları vurgulamak için tasarımın dikkate alınması tavsiye edilir. Cihaz aşağıdaki unsurlardan oluşur:

• Kontrol sistemi. 220 V'luk sabit bir göstergeye getirerek çıkış voltajını izlemenizi sağlar. Ekipman, %10-15'lik bir hatayla çalışır.
• Otomatik transformatör. Röle, triyak, servo motor versiyonları için mevcuttur. Voltaj değerini yükseltir veya düşürür.
• Çevirici. İnvertör modelleri, bir jeneratör, transformatör ve transistörlerden oluşan bir mekanizma ile donatılmıştır. Birincil sargıdan geçen elemanlar, çıkışta bir voltaj oluşturarak akımı geçebilir veya kapatabilir.
• Koruyucu blok, ikincil güç kaynağı. 220 Volt modeller için mevcuttur.

Baypas veya geçiş işlevi, regülatörlerin, ayarlanan sınır geçilene kadar çıkışa voltaj sağlamasına izin verir.

Röle modellerinin çalışma prensibi

Röle cihazı, röle kontaklarını kapatarak gerilimi düzenler. Parametre kontrolü, elemanları şebeke voltajını referans olanla karşılaştıran bir mikro devre kullanılarak gerçekleştirilir. Göstergeler uyuşmuyorsa, sargıyı azaltmak veya arttırmak için voltaj dengeleyici mikro devrelerinden sinyaller alınır.

Düşük maliyeti ve kompaktlığı ile röle ekipmanı voltaj dalgalanmalarına yavaş tepki verir, kısa süreliğine kapanabilir ve aşırı yüke dayanamaz.

Cihaz hatası %5-10'dur.

Servo Sürücüler Nasıl Çalışır?

Servo tahrikli bir aparatın ana bileşenleri bir servo motor ve bir otomatik transformatördür. Voltaj normdan saparsa, transformatörü kontrolörden motora geçirmek için bir sinyal gönderilir. Referans ve giriş voltajlarının göstergelerinin karşılaştırılması kontrol panosu tarafından gerçekleştirilir.

Servo tahrikli stabilizatörler, üç fazlı ve tek fazlı bir ağın yükünü düzenleyebilir. Aşırı yüklenme sırasında dayanıklılıkları, güvenilirlikleri ve düzgün çalışmaları ile ayırt edilirler.

Cihazların doğruluğu %1'dir.

İnverter cihazlarının çalışma prensibi

İnverter stabilizatörü voltajı çift çevrim sistemine göre düzenler:

1. Girişteki alternatif akım eşitlenir, bir dalgalanma kapasitör filtresinden geçirilir.
2. Doğrultulan akım invertere beslenir, alternatif akıma dönüştürülür ve yüke beslenir.

Çıkış voltajı sabit kalır.

İnvertörlü cihazlar, hızlı yanıt, %90'dan başlayan verimlilik, 115-300 Volt aralığında kesintisiz ve sessiz çalışma ile karakterize edilir.

Yük arttıkça aparatın kontrol aralığı azalır.

Özelliklerin hesaplanmasının özellikleri

Parametrik bir cihaz kurmak için transistörlerin gücünü, giriş voltajını, taban akımını hesaplamanız gerekir. Örneğin maksimum çıkış voltajı 14 V, minimum çıkış 1,5 V ve maksimum akım 1 A'dır. Parametreler bilinerek hesaplama yapılır:

1. Giriş gerilimi. formül kullanılır Uin = Uout + 3... Şekil, kollektörden emitöre geçiş bölümündeki voltaj düşüş katsayısıdır.
2. Transistörün harcadığı maksimum güç. Daha büyük bir değer lehine seçim için bir referans kitabı gereklidir. Aşağıdaki formüller uygulanır: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. Transistör taban akımı. Hesaplamalar aşağıdaki formüle göre yapılır: Ib maks = Imaks / h21E min. Son gösterge 25'tir, bu nedenle 1/25 = 0.04 A.
4. Balast tristörünün parametreleri. formül uygulanır Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0.00133 + 0.005) = 474 Ohm. Ist dk - stabilizasyon akımı; Ust - zener diyot tarafından verilen stabilizasyon voltajı.

1 ohm dirençler için şekiller ve hesaplamalar verilmiştir.

Kompanzasyon sabitleyici devresi

Kompanzasyon devreleri geri besleme bağlantısını açıklar. Cihazların kendileri, yük akımına atıfta bulunmadan doğru bir çıkış voltajına sahiptir.

seri devre

Referans kitaptaki atamalarla şunları tanımlayabilirsiniz:

• düzenleyici birim - P;
• referans voltaj değeri kaynağı - VE;
• karşılaştırılan göstergeler - ES;
• sabit akım amplifikatörü - W.

Çıkış voltajını hesaplamak için cihazın özelliklerini bilmeniz gerekir. Bir transistör düzenleyecek ve diğeri stabilize olacak. Zener diyot bir referans kaynağıdır. Güç farkı, emitör ve baz arasındaki voltajdır.

Direnç üzerine kollektör akımı uygulandığında voltaj düşer, emitör grubu için ters polariteye sahiptir. Sonuç, kollektör ve emitör akımlarında bir düşüştür. Ayarı sorunsuz hale getirmek için stabilizatör hattı için bir ayırıcı kullanılır. Adım düzenlemesi, Zener diyot desteğinin voltajı kullanılarak elde edilir.

Paralel devre

Voltaj nominal değerden saparsa, bir uyumsuzluk darbesi oluşur. Bu, verim ve destek oranları arasındaki farktır. Kontrol ünitesi yüke paralel olduğu için sinyali yükseltir. Regülatör elemanında akımda değişiklik, direncin geriliminde düşüş ve çıkışta sabit bir nominal değer var.

Parametrik stabilizatör devresi

Referans voltajı stabilize etme sürecini açıklayan diyagram, parametrik modeller için ana diyagram olacaktır. Cihazın voltaj bölücüsü, bir balast direnci ve paralel yük direncine sahip bir zener diyottur. Nominal besleme gerilimi ve akım yükü dalgalandığında, gerilim stabilize olur.

Girişte bu gösterge artarsa ​​zener diyot ve dirençten geçen akım artar. Volt-amper göstergeleri sayesinde, zener diyot değeri, yük direncinin voltajı gibi neredeyse değişmeden kalır. Tüm titreşimler sadece dirençle ilgilidir.

Darbe cihazı özellikleri

Darbe cihazı, geniş bir voltaj aralığı koşullarında bile yüksek verim ile karakterize edilir. Cihaz devresi bir anahtar, bir enerji deposu ve bir kontrol devresi içerir. Ayar elemanı darbe modunda bağlanır. Cihazın çalışma prensibi:

1. İkinci kapasitör aracılığıyla ikinci toplayıcıdan tabana pozitif bir geri besleme voltajı sağlanır.
2. 2 numaralı kolektör, 2 numaralı dirençten gelen akım doygunluğundan sonra açılır.
3. Kollektörden emitöre geçişte doygunluk daha azdır ve açık kalır.
4. Amplifikatör # 3 numaralı toplayıcıya Zener diyot # 2 üzerinden bağlanır.
5. Baz bölücüye bağlanır.
6. Birinci zener diyotu, üçüncü kollektörden gelen bir sinyalle ikinci kollektörün açılıp kapanmasını kontrol eder.

İkinci zener diyot açıkken, jiklede enerji depolanır ve kapanma alanını yüke besler.

Mikro devrelerde stabilizatörler

Doğrusal bir bölücü, girişe kararsız bir voltajın sağlanması ve bölücü koldan kararlı bir voltajın çıkarılması ile ayırt edilir. Hizalama, sabit direnci koruyan bir adım kolu tarafından gerçekleştirilir. Cihazlar, tasarım sadeliği, operasyonda parazit olmaması ile ayırt edilir. Mikro devreler seri veya paralel olarak bağlanır.

Seri stabilizatörler

Seri cihazlar, yüke paralel olarak bir kontrol elemanının dahil edilmesiyle karakterize edilir. İki değişiklik var:

• Bipolar transistörlü. Otomatik regüleli bir devresi yoktur, voltaj kararlılığı akım ve sıcaklık göstergelerinin büyüklüğüne bağlıdır. Akım yükselticisi olarak bir emitör takipçisi veya bir kompozit transistör kullanılır.
• Otomatik ayar döngüsü ile. Kompanzasyon cihazı, çıkış ve referans değerlerini eşitleme prensibi ile çalışır. Çıkış voltajının bir kısmı dirençli bölücüden çıkarılır ve daha sonra bir zener diyot kullanılarak karşılaştırılır. Kontrol döngüsü, 180 derecelik bir geri besleme döngüsüdür. Akım, bir direnç veya güç kaynağı tarafından stabilize edilir.

En popüler seri stabilizatörleri ayrılmaz olanlardır.

Paralel dengeleyicinin özellikleri

Paralel bir cihaz, sağlanan yüke paralel bir kontrol elemanının dahil edilmesiyle ayırt edilir. Zener diyot, yarı iletken veya gaz deşarj tipinde kullanılır. Devre, karmaşık cihazları düzenlemek için talep görmektedir.

Girişteki kararsız voltajın azaltılması, bir direnç kullanılarak gerçekleştirilir. Ayrı bir alanda yüksek diferansiyel direnç değerlerine sahip bipolar makine kullanılmasına izin verilir.

Üç terminalli cihazların özellikleri

Alternatif voltaj için stabilizatörlerin boyutu küçüktür ve plastik veya metal bir kutuda mevcuttur. Giriş, toprak ve çıkış kanalları ile donatılmıştır. Cihazın kapasitörleri, dalgalanmayı azaltmak için her iki tarafta kapatılmıştır.

Çıkış voltajı yaklaşık 5 V, giriş voltajı yaklaşık 10 V, dağıtım gücü 15 W.

Üç pimli modifikasyonlar, ekipmanı tamir ederken veya yükseltirken, devre tahtalarına, düşük güçlü pillere güç sağlamak için gereken standart olmayan bir voltajın elde edilmesini mümkün kılar.

Cihazın kendi kendine montajı için algoritma

Kendi kendine üretim için, etkili bir cihaz olan bir triyak devresinin kullanılması tavsiye edilir. 130 ila 270 V arasındaki voltajlarda sağlanan akımın derecesini eşitler. Cihaz, folyo textolite'den yapılmış bir baskılı devre kartı temelinde yapılabilir. Cihazın montajı aşağıdaki gibi gerçekleştirilir:

1. Manyetik çekirdek ve birkaç kablonun hazırlanması.
2. 0.064 mm - 8669 dönüş çapında bir telden bir sargı oluşturulması gerekecektir.
3. Kalan sargılar için 0,185 mm çapında kalan iletkenlere ihtiyaç vardır. Her birinin dönüş sayısı 522'dir.
4. 12 V transformatörlerin seri bağlantısı.
5. 7 şube organizasyonu. İlk 3'ü 3 mm çapında telden, diğerleri - 18 mm2 kesitli lastiklerden yapılmıştır. Böylece ev yapımı cihaz ısınmayacak.
6. Platin soğutucuya bir denetleyici yongası takma.
7. Triyak ve LED'lerin montajı.

Cihaz, sert bir çerçeveye bağlı sağlam bir kasaya ihtiyaç duyacaktır. En kolay seçenek polimer veya alüminyum plakalardır.

Stabilizatör bağlantı şeması

Sabitleyici, üç çekirdekli bir VVGng kablosu, üç konumlu bir anahtar ve bir PUGV kablosu kullanılarak özel bir eve girilir. Kurulum sayaçtan önce, ayrı bir dağıtım panosunda gerçekleştirilir:

1. Ön kapağı kaldırarak kontakları açın.
2. Kabloyu çıkışa ve girişe geçirin. Giriş fazını Lin terminaline, nötr (mavi) iletkeni - Nin terminaline, toprağa - ilgili atama ile vidalı terminale sıkın.
3. Toprak yoksa bu göbeği cihaz gövdesindeki vidanın altına sıkıştırın.
4. Stabilize gerilimi ortak kalkana geri döndürün. Faz, Lout çıkışına, sıfırdan Nout'a ve girişte topraktan toprağa uygulanır.
5. Devreyi yüksüz modda test edin.

Test için giriş hariç tüm makineler kapatılır ve stabilizatöre yönlendirilir.

Şebeke ile yük arasına bağlanan stabilizatör, özel veya kır evi, apartman, üretim için uygundur. Cihaz, ekipmanı arızadan korur, aşırı yük ve kısa devrelerin güç hattı üzerindeki etkisini ortadan kaldırır.