"07" июня 2022 г.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

В зависимости от назначения устройство стабилизатора напряжения может быть различным. Причем существует принципиальная разница между стабилизаторами постоянного напряжения и сетевого – 220 Вольт.

Последние применяются для энергоснабжения бытового электрооборудования, критичного к качеству питающего напряжения:

• телевизоры;
• холодильники;
• газовые котлы и пр.

Принцип работы стабилизатора заключается в поддержании выходного напряжения на заданном уровне.

Реализация такого режима достигается использованием устройства обратной связи, которое отслеживает значение напряжения на выходе и формирует сигналы, управляющие системой регулировки (УР) (рис.1).

В состав любого стабилизатора входит преобразователь (ПН). Как правило, это трансформатор с несколькими переключаемыми обмотками.

Переключение обмоток меняет коэффициент трансформации, как следствие – изменяется выходное напряжение.

Переключение может осуществляться несколькими способами:

Релейный.

В качестве ключей в стабилизаторах, работающих по такому принципу используются электромагнитные реле.

Релейный относится к механическому типу устройств со всеми вытекающими отсюда последствиями:

• шум при работе;
• относительно невысокая надежность;
• высокая погрешность регулировки.

Релейный стабилизатор напряжения осуществляет дискретную (ступенчатую) регулировку, то есть высокую точность обеспечить не может по определению.

Сервоприводный.

Существуют сервоприводные стабилизаторы, основой которых является автотрансформатор, напряжение с обмотки которого производится щеточным механизмом, приводимым в действие двигателем.

Они обеспечивают плавную регулировку, но сложны в устройстве и используются редко.

Главным требованием является предотвращение значительных перепадов питания, способных нарушить работоспособность бытовых электроприборов или привести к их поломке.

Более критичным может оказаться время реагирования на броски напряжения. Механический принцип работы стабилизатора высокого быстродействия не обеспечивает.

Электронный.

В качестве альтернативы возможно использование электронного стабилизатора.

Наиболее простым решение при этом является применение вместо реле электронных ключей. Это повышает быстродействие, сводит до минимума уровень шума. Единственно что остается – дискретность регулировки.

Инверторный.

При использовании принципов преобразования напряжения без переключения обмоток получается практически идеальный стабилизатор, обладающий такими достоинствами как:

• быстродействие;
• высокая точность;
• плавность регулировки.

НАЗНАЧЕНИЕ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Про основное назначение – поддержание напряжения на относительно стабильном уровне уже говорилось.

Давайте рассмотрим возможные назначения бытовых стабилизаторов и, как следствие, предъявляемые требования к их характеристикам.

Во первых, эти устройства могут применяться для защиты:

• отдельных электробытовых приборов;
• их групп в составе нескольких изделий;
• системы электроснабжения дома или квартиры в целом.

Естественно, определяющим при выборе в каждом перечисленном случае является суммарная мощность электропотребления.

Еще один момент – диапазон изменения входного напряжения.

При некачественных электрических сетях возможны ситуации, когда на входе в дом (это чаще встречается в сельской местности) присутствует напряжение даже ниже 200 Вольт.

Это серьезная ситуации, требующая применения стабилизатора для всех устройств в доме (лучше если он будет общим). Кроме того, при его выборе в числе прочего нужно обязательно обратить внимание на допустимый диапазон входных напряжений, при котором обеспечиваются требуемые выходные параметры.

Современные схемотехнические решения позволяют создавать бытовую технику с встроенными стабилизированными импульсными блоками питания, обеспечивающими работоспособность устройств в широком диапазоне входных питающих напряжений, что делает применение отдельного стабилизатора нецелесообразным.

Существуют ситуации, требующие применения качественного напряжения, причем как с точки зрения стабильности, так и формы синусоиды. Примером тому являются газовые котлы отопления с их сложной автоматикой и обвязкой.

Но даже при наличии специальных стабилизаторов, для котла отопления предпочтительным является применение специализированного бесперебойного блока питания.