Kretsar för spänningsstabilisator - sorter och anordningar

Spänningsstabilisatorer förhindrar skador på utrustning och hushållsapparater från belastningsvariationer. Enheten är kompatibel med enfas- och trefasnätverk, lämpliga för lägenheter och privata hus. En spänningsstabilisatorkrets kan behövas när du ansluter enheten själv eller anordnar det elektriska nätverket.

Principen för drift av stabilisatorer

Funktionsprincipen beror på vilken typ av utrustning. För att lyfta fram allmänna punkter är det lämpligt att överväga designen. Enheten består av följande element:

• Kontrollsystem. Låter dig övervaka utspänningen och få den till en stabil indikator på 220 V. Utrustningen fungerar med ett fel på 10-15%.
• Automatisk transformator. Finns för relä-, triac-, servomotorversioner. Höjer eller sänker spänningen.
• Omformare. Invertermodeller är utrustade med en mekanism från en generator, transformator och transistorer. Element genom primärlindningen kan passera eller stänga av strömmen och bilda en spänning vid utgången.
• Skyddsblock, sekundär strömförsörjning. Finns för 220 Volt-modeller.

Bypass- eller transiteringsfunktionen gör det möjligt för regulatorerna att leverera spänning till utgången tills den inställda gränsen överskrids.

Principen för drift av relämodeller

Reläanordningen reglerar spänningen genom att stänga reläkontakterna. Parameterkontroll utförs med en mikrokrets, vars element jämför nätspänningen med referensspänningen. Om indikatorerna inte matchar mottas signaler från spänningsstabilisatormikrokretsarna för att minska eller öka lindningen.

Med sin låga kostnad och kompakthet reagerar reläutrustningen långsamt på spänningssvängningar, kan stängas av en kort stund och tål inte överbelastning.

Enhetsfelet är 5-10%.

Hur Servo Drives fungerar

Huvudkomponenterna i en servodriven apparat är en servomotor och en automatisk transformator. Om spänningen avviker från normen skickas en signal för att byta transformator från styrenheten till motorn. Jämförelse av indikatorer för referens- och ingångsspänningar utförs av styrkortet.

Servodrivna stabilisatorer kan reglera belastningen på ett trefas- och enfasnätverk. De kännetecknas av sin hållbarhet, pålitlighet och funktion under överbelastning.

Instrumentens noggrannhet är 1%.

Principen för drift av växelriktarenheter

Inverterstabilisatorn reglerar spänningen enligt det dubbla omvandlingssystemet:

1. Växelströmmen vid ingången utjämnas, passeras genom ett ringkondensatorfilter.
2. Den likriktade strömmen matas till växelriktaren, omvandlas till växelström och matas till lasten.

Utgångsspänningen förblir stabil.

Enheter med växelriktare kännetecknas av snabb respons, effektivitet från 90%, oavbruten och tyst drift i intervallet 115-300 volt.

Apparatens kontrollområde minskar när belastningen ökar.

Funktioner för beräkning av egenskaper

För att installera en parametrisk enhet måste du beräkna transistorns effekt, ingångsspänning, basström. Till exempel är den maximala utspänningen 14 V, den minsta utgången är 1,5 V och den maximala strömmen är 1 A. Med kännedom om parametrarna görs beräkningen:

1. Inspänning. Formeln används Uin = Uout + 3... Figuren är spänningsfallskoefficienten i sektionen av övergången från kollektorn till emittern.
2. Den maximala effekten som transistorn försvinner. För att kunna välja ett större värde krävs en referensbok. Följande formler används: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. Transistor basström. Beräkningar görs enligt formeln: Ib max = Imax / h21E min. Den sista indikatorn är 25, därför 1/25 = 0,04 A.
4. Parametrar för ballast-tyristorn. Formeln tillämpas Rb = (Uin-Ust) / (Ib max + Ist min) = (17-14) / (0,00133 + 0,005) = 474 Ohm. Första min - stabiliseringsström; Ust - stabiliseringsspänning, som ges av zenerdioden.

Siffror och beräkningar tillhandahålls för 1 ohm motstånd.

Krets för kompensationsstabilisator

Kompensationskretsar förklarar feedbackanslutningen. Enheterna själva har en exakt utspänning utan hänvisning till belastningsströmmen.

Seriekrets

Genom beteckningar från referensboken kan du identifiera:

• regleringsenhet - P;
• källa för referensspänningsvärde - OCH;
• jämförda indikatorer - ES;
• konstant strömförstärkare - W.

För att beräkna utspänningen måste du känna till enhetens funktioner. En transistor kommer att reglera, och den andra kommer att stabiliseras. Zenerdioden är en referenskälla. Effektskillnaden är spänningen mellan sändaren och basen.

När kollektorströmmen matas till motståndet sjunker spänningen och har omvänd polaritet för emitterenheten. Resultatet är en minskning av samlar- och emitterströmmarna. För att göra justeringen smidig används en avdelare för stabiliseringslinjen. Stegregleringen uppnås med hjälp av spänningen i Zener-diodstödet.

Parallell krets

Om spänningen avviker från det nominella inträffar en felaktig puls. Detta är skillnaden mellan avkastning och stödnivåer. Eftersom styrenheten är parallell med belastningen förstärker den signalen. Det finns en förändring i strömmen vid regulatorelementet, en nedgång i motståndets spänning och ett konstant nominellt värde vid utgången.

Parametrisk stabilisatorkrets

Diagrammet som förklarar processen för att stabilisera referensspänningen kommer att vara den viktigaste för parametriska modeller. Anordningens spänningsdelare är ett ballastmotstånd och en zenerdiod med ett parallellt belastningsmotstånd. När den nominella matningsspänningen och strömbelastningen fluktuerar stabiliseras spänningen.

Om denna indikator ökar vid ingången ökar strömmen som passerar genom zenerdioden och motståndet. Tack vare volt-ampere-indikatorerna ändras zenerdiodens betyg nästan inte, liksom spänningen i belastningsmotståndet. Alla vibrationer gäller endast motståndet.

Specifikationer för pulsenhet

Impulsanordningen kännetecknas av hög effektivitet även under förhållanden med ett stort spänningsområde. Enhetskretsen innehåller en nyckel, ett energilager och en styrkrets. Justeringselementet är anslutet i pulsläge. Enhetsprincipen för enheten:

1. En positiv återkopplingsspänning matas från den andra kollektorn genom den andra kondensatorn till basen.
2. Samlare # 2 öppnas efter strömmättnad från motstånd # 2.
3. Vid korsningen från samlaren till sändaren är mättnaden mindre och den förblir öppen.
4. Förstärkaren är ansluten till samlaren # 3 genom Zener-dioden # 2.
5. Basen är ansluten till avdelaren.
6. Den första zenerdioden styr öppningen / stängningen av den andra samlaren genom en signal från den tredje.

När den andra zenerdioden är öppen lagras energi i choken och levererar stängningsfältet till lasten.

Stabilisatorer på mikrokretsar

En linjär delare kännetecknas av tillförseln av en instabil spänning till ingången och avlägsnandet av en stabil spänning från delningsarmen. Justering utförs av en stigningsarm som bibehåller konstant motstånd. Enheterna kännetecknas av sin enkla design, frånvaro av störningar i drift. Mikrokretsar är anslutna i serie eller parallellt.

Seriella stabilisatorer

Serienheter kännetecknas av införandet av ett kontrollelement parallellt med lasten. Det finns två modifieringar:

• Med bipolär transistor. Den har ingen autoregulerad krets, spänningsstabiliteten beror på storleken på ström- och temperaturindikatorerna. En emitterföljare eller en komposittransistor används som strömförstärkare.
• Med automatisk justeringsögla. Kompensationsanordningen fungerar på principen att utjämna utdata och referensvärden. En del av utspänningen avlägsnas från den resistiva avdelaren och jämförs sedan med en zenerdiod. Kontrollslingan är en 180 graders återkopplingsslinga. Strömmen stabiliseras av ett motstånd eller strömförsörjning.

De mest populära seriestabilisatorerna är integrerade.

Specifikationerna för den parallella stabilisatorn

En parallell enhet kännetecknas av införandet av ett styrelement parallellt med den levererade belastningen. Zenerdioden används av en halvledar- eller gasurladdningstyp. Kretsen efterfrågas för att reglera komplexa enheter.

Att reducera den instabila spänningen vid ingången utförs med ett motstånd. Det är tillåtet att använda en bipolär maskin med höga differentiella motståndsvärden i ett separat område.

Funktioner för enheter med tre terminaler

Stabilisatorer för växelspänning är små i storlek och finns i plast- eller metallfodral. De är utrustade med kanaler för ingång, mark och utgång. Enhetens kondensatorer är förseglade på båda sidor för att minska krusningen.

Utgångsspänningen är cirka 5 V, ingångsspänningen är cirka 10 V, avledningseffekten är 15 W.

Tre-stiftmodifieringar gör det möjligt att erhålla en icke-standardspänning som krävs för att driva paneler, batterier med låg effekt vid reparation eller uppgradering av utrustning.

Algoritm för självmontering av enheten

För egenproduktion rekommenderas det att använda en triac-krets - en effektiv enhet. Det utjämnar märkningen av den tillförda strömmen vid spänningar från 130 till 270 V. Enheten kan tillverkas på basis av ett kretskort av folietekstolit. Montering av anordningen utförs enligt följande:

1. Beredning av magnetkärnan och flera kablar.
2. Att skapa en lindning från en tråd med en diameter på 0,064 mm - 8669 varv behövs.
3. De återstående ledarna med en diameter på 0,185 mm behövs för de återstående lindningarna. Antalet varv för var och en är 522.
4. Seriekoppling av 12 V-transformatorer.
5. Organisation av 7 filialer. De första 3 är gjorda av tråd med en diameter på 3 mm, de andra - från däck med ett tvärsnitt på 18 mm2. Så den hemlagade enheten värms inte upp.
6. Installera ett styrchip på en platina-kylfläns.
7. Installation av triacs och lysdioder.

Enheten behöver ett robust fodral fäst vid en stel ram. Det enklaste alternativet är polymer- eller aluminiumplattor.

Kopplingsschema för stabilisator

Stabilisatorn går in i ett privat hus med en tre-kärnig VVGng-kabel, en trelägesomkopplare och en PUGV-kabel. Installationen utförs före mätaren, i en separat eller distributionskort:

1. Öppna kontakterna genom att lyfta frontluckan.
2. Passera kabeln till utgången och ingången. Dra åt ingångsfasen till Lin-terminalen, den neutrala (blå) ledaren - till Nin-terminalen, marken - till skruvterminalen med motsvarande beteckning.
3. Om det inte finns någon mark, dra åt den här kärnan under skruven på enhetens kropp.
4. Återställ den stabiliserade spänningen till den gemensamma skärmen. Fas tillämpas på Lout-utgången, noll till Nout och jord till jord vid ingången.
5. Testa kretsen i tomgångsläge.

För testet är alla maskiner avstängda, förutom ingången och riktas till stabilisatorn.

Stabilisatorn ansluten mellan elnätet och lasten är lämplig för ett privat eller lantligt hus, lägenhet, produktion. Enheten skyddar utrustningen från fel, eliminerar effekten av överbelastning och kortslutning på kraftledningen.