Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Инверторный стабилизатор напряжения схема: строение, принцип работы, плюсы и минусы, подключение и эксплуатация

инверторный стабилизатор для дома 220в своими руками, частота 50 гц

Для стабилизации силы тока в электросети используется электронное устройство с тиристорными или симисторными ключами. Современные пользователи отдают предпочтение устройству двойного преобразования инверторного типа. Высокоэффективный электронный инвертор подает электроток стабильного напряжения и определенной частоты с допустимым отклонением на 0,5% от заданных параметров.Стабилизатор напряжения Штиль ИнСтаб 3500

 

Содержание

Конструкция стабилизатора инверторного

Бытовой стабилизатор своими руками собрать несложно, для этого достаточно иметь входные фильтры, выпрямитель и корректор коэффициента входной мощности, конденсаторы, преобразователи и микроконтроллеры. Содержащиеся в конструкции выпрямители и преобразователи построены по схеме биполярного транзистора IGBT с металлическим оксидным полупроводником. Тиристоры в составе выравнивателя напряжения накапливают электрическую энергию, при активации устройства потери тока достигают минимальных показателей.

Инверторный стабилизатор содержит набор компонентов, каждый из которых выполняет определенную функцию. В конструкцию прибора входит:

  1. Характеристики стабилизатора напряжения Блок питания с конденсаторами C 2 и C 5, компаратором DA 1, тепловым электрическим диодом VD 1, трансформатором T 1.
  2. Узел для задержки нагрузки при включении. В его комплектации содержатся резисторы R1-R5, транзисторы VT1-VT3 и конденсатор С1.
  3. Выпрямитель для измерения амплитуды колебания силы тока. В конструкцию устройства входит конденсатор С2, диод VD2, стабилитрон VD2 и делитель R14, R13.
  4. Компаратор с резисторами R15-R39 и компараторами DA3 и DA2.
  5. Логический контроллер DD1.
  6. Усилитель с транзистором VT4 и токоограничивающим резистором R40.
  7. Светодиод индикаторный HL1-HL9.
  8. Оптронные ключи.
  9. Автоматический предохранитель QF1.
  10. Трансформатор T 2.

Характеристики стабилизатора тока

Стабилизатор напряжения ЭРА Бытовой выпрямитель электротока, своими руками который можно собрать в частной мастерской, выравнивает ток при условии подачи тока 130−270 V. Аппарат не реагирует на частоту колебания электричества, поступающего из центральной линии электропередачи. К приспособлению можно подключать электроприборы общей мощностью до 6 кВт.

Электронный выравниватель напряжения в автоматическом режиме переключает нагрузки в течение 10 мсек. Принцип работы устройства заключается в осуществлении двух процессов:

  1. Преобразование переменного сетевого тока в потребительский постоянный.
  2. Преобразование потребительского постоянного тока в сетевой переменный.

При выполнении первого процесса инверторные стабилизаторы напряжения для дома осуществляют выпрямление и коррекцию коэффициента напряжения. Процессы выравнивания осуществляются в момент входа переменного тока в частотный фильтр стабилизатора. На выходе потребитель получает постоянный ток синусоидальной формы. Положительным фактором выпрямителя является создание тока с высокими коэффициентами мощности и накопление его в конденсаторах.

Инверторный стабилизатор напряжения для дома в конечном результате выдают электрический ток напряжением 220 В с частотой колебания 50 гц. Отличительным свойством инвертора является наличие в конструкции кварцевого генератора, обеспечивающего высокую точность преобразования исходного материала с помощью микроконтроллера. Благодаря двум взаимозаменяемым процессам выравнивания электротока инвертор, или стабилизатор двойного преобразования, имеет более высокие показатели по сравнению с приборами релейного, электромеханического и симисторного типа.

Свойства электронного стабилизатора

Инверторный стабилизатор Штиль ИнСтаб IS350

Автоматический стабилизатор напряжения с двойным преобразованием обладает высоким потенциалом, эффективность процесса выравнивания тока заключается в отсутствии реле и других подвижных компонентов. Важным элементом конструкции является конденсатор, в задачу которого входит нивелирование перепадов силы входящего тока. Двойной преобразователь не позволяет изменяться выходному электропитанию от перепада в электрической сети.

В процессе сборки стабилизатора напряжения своими руками следует учесть рабочий процесс бытового устройства при входном возбуждении 130 V. Логическая величина фиксируется компенсаторами прибора, открытый транзистор VT 4 включает сигнальный светодиод, свидетельствующий о том, что стабилизатор не выполняет свою задачу из-за отсутствия нагрузки.

Когда сила тока колеблется в пределах 130−150 В, характеристики инверторного стабилизатора напряжения штиль падает, система открывает транзистор VT 5, включает второй сигнальный светодиод, оптосимистор U1.2 и симистор VS2. Рабочая нагрузка передается на обмотку верхнего вывода трансформатора T 2.

Собранный в домашних условиях инверторный стабилизатор штиль способен передавать напряжение 220 В и переключать соединение с обмоткой второго трансформатора при скачке напряжения в сети от 190 до 250 В. Основным элементом инверторного стабилизатора штиль является печатная плата 115×90 мм из стеклотекстолита с односторонним покрытием фольгой.

Достоинства бытового выпрямителя

По конструкции и принципу действия стабилизатор с двойным преобразованием имеет ряд положительных свойств. Бытовой инвертор обладает следующими качествами, влияющими на производительность прибора:

  1. Стабилизатор напряжения Wester STB-5000Расширенный показатель входного напряжения в пределах 115−300.
  2. Стабилизация выходного напряжения до 220 V в случае резкого скачка ток.
  3. Низкий порог шума при работе прибора.
  4. Компактные габариты корпуса и небольшая масса.
  5. Фильтрация высокочастотных помех и выбросов.
  6. КПД > 90%.
  7. Низкая точность нормализации входного напряжения.
  8. Оперативное регулирование силы электротока.
  9. Неприхотливость к обслуживанию и условию эксплуатации.

Недостатки стабилизирующего устройства

Наряду с достоинствами, электронный инверторный стабилизатор напряжения штиль обладает существенными недостатками. Среди комплекса отрицательных свойств наиболее важными считается:

  1. Высокая стоимость.
  2. Снижение диапазона входного напряжения.
  3. Чувствительность к перепадам напряжения в сети.

Условия работы прибора

Стабилизатор напряжения 220 в 10 квВ процессе преобразования тока необходимо защитить прибор от влаги, пыли, перегрева и механических повреждений. Устройство нельзя включать в работу, если в корпусе возникло образование конденсата от перепада температуры окружающей среды, для защиты стабилизатора от короткого замыкания необходимо дождаться полного испарения влаги с внутренних элементов оборудования.

Сделанный выпрямитель тока, изготовленный своими руками в частной мастерской, может эксплуатироваться только в сухих помещениях, где отсутствуют грызуны, насекомые, взрывоопасные и горючие материалы. Для стабилизации частоты колебания тока прибор должен устанавливаться на открытом пространстве, на расстоянии не менее 50 мм от стены, использоваться нулевой или фазный кабель.

Схемы стабилизаторов и преобразователей напряжения, самодельные инверторы

Схема преобразователя напряжения из +9В в +400В (К176ИЕ12, BS170) Схема преобразователя напряжения из +9В в +400В (К176ИЕ12, BS170)

Старая отечественная микросхема К176ИЕ12 выпускалась для работы в качестве задающего генератора в цифровых электронных часах. Она генерирует импульсы частотой 1 Гц, 2 Гц, периодом в одну минуту, а так же импульсы для опроса четырехразрядного динамического индикатора. Но на основе этой микросхемы ...

3 321 0

Схема простого самодельного инвертора напряжения, из аккумулятора на 12В в 220В Схема простого самодельного инвертора напряжения, из аккумулятора на 12В в 220В

Обзор и принципиальная схема самодельного простого и мощного инвертора напряжения с +12В на 220 Вольт переменки.

Не изобретая велосипед, взял за основу стандартную схему на основе микросхемы К561ТМ2. Схема широко известна во всевозможных комбинациях в паре с биполярными транзисторами.

2 1228 0

Двуполярный DC-DC преобразователь напряжения +5В в +-20В для питания от батарей Двуполярный DC-DC преобразователь напряжения +5В в +-20В для питания от батарей

Принципиальная схема самодельного DC-DC преобразователя напряжения для получения +-20В из +5В, можно использовать в батарейной радиоаппаратуре. Многие приборы и устройства, сделанные на операционных усилителях требуют двуполярного источника питания с относительной большой разностью потенциалов ...

1 807 0

Автогенерация двух последовательно включенных транзисторов, схема преобразователя напряжения Автогенерация двух последовательно включенных транзисторов, схема преобразователя напряжения

Такой автогенератор изобретен 25.12.84 г. и описан в авторском свидетельстве СССР№1368950. Н02М 7/538, G05F1/08 под названием "Преобразователь напряжения В.Ю. Солонина". В нем впервые реализована автоматическая (с помощью автогенерации) передача электричества порциями через ...

0 756 0

DC-DC преобразователь напряжения 12В в 40В на таймере серии 555 DC-DC преобразователь напряжения 12В в 40В на таймере серии 555

При выборе схемы DC-DC преобразователя сейчас обычно используют специализированные микросхемы, которых, в настоящее время выпускается великое множество. И все-же не имея возможности приобрести нужную специализированную микросхему DC-DC можно собрать на элементной базе об щего назначения ...

0 780 2

DC-DC преобразователь напряжения 5В от USB-порта в 9В (LM3578AM) DC-DC преобразователь напряжения 5В от USB-порта в 9В (LM3578AM)

Схема простого преобразователя напряжения для питания устройств на 9В от USB-порта компьютера или ноутбука. В настоящее время USB является универсальным портом компьютера, к которому подключаются самые разные устройства. На USB выведен достаточно мощный источник напряжения 9V, поэтому многие ...

0 431 0

DC-DC преобразователь напряжения 12В в 28В для питания индикаторов DC-DC преобразователь напряжения 12В в 28В для питания индикаторов

Согласитесь, очень удобно, когда на приборной панели вашего автомобиля есть цифровые электронные часы, с хорошо видимым контрастным дисплеем с четкими цифрами, не раздражающими зрение, гармонично сочетающиеся с дизайном приборной панели. К сожалению, найти в торговой сети автомобильные часы ...

1 491 0

DC-DC преобразователь напряжения для питания варикапов (3В в 27В) DC-DC преобразователь напряжения для питания варикапов (3В в 27В)

Принципиальная схема для питания варикапов от низковольтного источника питания на 3В. Конструируя аппаратуру с низковольтным питанием, в которой имеются варикапы, сталкиваешься с проблемой получения повышенного (20-40V) напряжения высокой стабильности. Здесь приводится описание стабильного ...

1 503 0

Управление трехфазным двигателем в однофазной сети (PS11036, IRPT2060A, IR2130) Управление трехфазным двигателем в однофазной сети (PS11036, IRPT2060A, IR2130)

В области силовых приборов “законодателями" являются фирмы INTERNATIONAL RECTIFIER - сокращенно IR и MITSUBISHI Electric - сокращенно ME, а также INFENION Technologies - IT. Я привожу наименование фирм-изготовителей для того, чтобы пользователи могли ориентироваться при выборе ...

2 2778 1

Стабилизированный регулятор напряжения для нагрузки на 220В
электронных, релейных, электромеханических и инверторных

Виды и схемы стабилизаторов напряженияЛюбое электрооборудование проектируется с расчётом на стабильные параметры сетевого напряжения. Это необходимо по двум причинам:

  1. Подключённое к сети устройство должно обеспечивать стабильные параметры тока на выходе в соответствии со своим целевым предназначением;
  2. Электрическая схема оборудования нуждается в защите от аномалий входного тока, которые являются основной причиной сбоев в работе и выходе из строя потребителей электроэнергии вследствие перегорания их токопроводящих контактов и элементов.

Чтобы питающее сетевое напряжение оставалось неизменным, используется специальное устройство – стабилизатор напряжения. Он осуществляет выравнивание характеристик входного тока и обеспечивает отключение потребителей в случае возникновения короткого замыкания или других критических сетевых аномалий.

Виды стабилизаторов напряжения

Принципиальная схема стабилизатора напряжения включает 2 основных элемента, функции которых заключаются в сравнении входных параметров тока с требуемыми и регулировкой выходных характеристик. При выборе стабилизатора необходимо учитывать его основные параметры, которые должны соответствовать свойствам электросети и особенностям питающихся от неё потребителей.

В список главных характеристик любого стабилизирующего устройства входят:

  • Точность стабилизации;
  • Скорость реакции на изменения параметров входного тока;
  • Эксплуатационная надёжность;
  • Защищённость от помех;
  • Срок эксплуатации;
  • Стоимость.

Существует несколько технических решений, позволяющих обеспечить стабильные параметры тока в сетях электропитания различного назначения. Наиболее широкое применение получили следующие виды стабилизаторов напряжения:

Сервоприводные. Обеспечивают высокую точность стабилизации и обладают неплохой устойчивостью к сетевым перегрузкам, включая короткое замыкание. Схема стабилизатора напряжения сервоприводного типа имеет существенный недостаток – низкую скорость реакции на изменения характеристик входного тока, вследствие их целесообразно использовать для защиты потребителей, питающихся от сетей, исключающих резкие скачки напряжения на входе.

Стабилизатор с сервоприводом

Схема стабилизатора с сервоприводом

Релейные. Характеризуются завидным быстродействием, однако не способны обеспечить высокую точность и качество выравнивания выходного напряжения, вследствие чего применяются для защиты электрооборудования малой мощности.

Электронные. Работают по тому же принципу, что и релейные, но вместо коммутационных реле функцию регулировки выходного напряжения выполняют электронные ключи – симисторы или тиристоры. Устройства этого типа отличаются высокой скоростью стабилизации и надёжной защитой от резких скачков входного напряжения. К недостаткам можно отнести сравнительно большую погрешность при выравнивании выходного тока и высокую стоимость.

Электромеханические. Представляют собой разновидность сервоприводных стабилизаторов. В отличии от последних, в оборудовании этого класса вместо графитовых щёток используются ролики, обеспечивающие защиту от перегрева, высокую перегрузочную способность и продолжительный срок службы системы. Главным минусом электромеханического стабилизатора является сравнительно высокая стоимость.

В продаже встречаются гибридные (с двойной релейной схемой), а также инверторные и широтно-импульсные (ШИМ) стабилизаторы. Они обеспечивают высокую скорость выравнивания выходного тока с небольшой погрешностью и могут работать с широким диапазоном входных параметров напряжения. Стабилизаторы с подмагничиванием и дискретным высокочастотным регулированием являются узкоспециализированными, вследствие чего широкого применения на практике не получили.

Сервоприводные стабилизаторы

Схема стабилизатора напряжения сервоприводного типа включает:

  • Блок защиты от перегрузки;
  • Автотрансформатор;
  • Серводвигатель с редуктором;
  • Блок управления

Сервоприводные стабилизаторы напряжения осуществляют выравнивание выходного тока посредством сервопривода, который приводит в движение коммутационные контакты – графитовые щётки. Перемещение последних в нужную позицию обмотки трансформатора осуществляется плавно без прерывания фазы и искажений синусоиды выходного напряжения. При скачках или проседаниях входного тока в пределах 10 В блок управления выдаёт команду серводвигателю, который двигает коммутационные контакты до достижения требуемых на выходе 220 В.

Принцип работы электромеханического сервоприводного стабилизатора

Схема регулируемого стабилизатора напряжения сервоприводного типа включает подвижные элементы, что снижает его надёжность и долговечность. Кроме того, устройства этого класса поддерживают достаточно узкий диапазон входного напряжения (150-260 В) и допустимой нагрузки (в пределах 250-500 Вт). В то же время, работают они практически бесшумно и обеспечивают погрешность выравнивания параметров тока не более 2-3%.

Схема сервоприводного стабилизатора

Стабилизаторы релейного типа

Принцип работы устройств стабилизации релейного типа основан на ступенчатом регулировании напряжения. Осуществляется оно посредством силовых реле, которые выполняют коммутацию секций на вторичной обмотке автотрансформатора после вычисления необходимого числа трансформации контролирующим входные и выходные параметры тока процессором.

Стабилизатор релейного типа, его схема

К основным достоинствам релейных стабилизаторов относят:

  1. Компактные габариты и небольшой вес;
  2. Широкий диапазон выравнивания;
  3. Возможность применения при температурном режиме -20…+40°C;
  4. Низкую стоимость.

Главные минусы этого оборудования – малая перегрузочная способность и снижение скорости стабилизации при увеличении точности последней.

Принципиальная схема релейного стабилизатора

Электронные стабилизаторы напряжения

Электронные устройства стабилизации работают по принципу ступенчатого регулирования напряжения посредством автоматической коммутации участков вторичной обмотки трансформатора, которая осуществляется силовыми электронными ключами, управляемыми процессорным блоком.

Схема и принцип работы электронного стабилизатора напряжения

Отсутствие открытой коммутации исключает возникновение искр и окисление токопроводящих контактов схемы стабилизатора при избыточном токе на входе. Кроме того, оборудование этого класса обеспечивает малую инерционность срабатывания, отличается высокой конструктивной надёжностью и полностью бесшумной работой.

Можно собрать электронный стабилизатор напряжения 220В своими руками. Стоимость такое устройство будет иметь гораздо меньшую, чем произведённое на заводе, обеспечивая простоту в обслуживании. Основным недостатком самодельных решений является их низкая надёжность.

Структурная схема симисторного стабилизатора

Инверторные стабилизирующие устройства

Всё более популярными становятся устройства стабилизации, работающие по принципу двойного преобразования напряжения. Они не имеют подвижных элементов и обеспечивают куда более высокое качество выравнивания тока, чем классические сервоприводные, релейные и электронные.

Как выглядит схема инверторного стабилизатора

Схема инверторного стабилизатора напряжения 220В включает:

  • Входной частотный фильтр;
  • Выпрямитель напряжения;
  • Корректор коэффициента мощности;
  • Накопительный конденсатор;
  • Преобразователь постоянного напряжения в переменное (инвертор) с требуемыми на выходе устройства характеристиками.
  • Микроконтроллер.

Входной ток проходит частотную фильтрацию, после чего выпрямитель превращает его в постоянный с правильной синусоидой. В результате значительно возрастает коэффициент мощности. Постоянное напряжение заряжает конденсаторы, с которых ток поступает на инвертор, где выравниваются его частота и напряжение до требуемых 50 Гц и 220 В соответственно.

Инверторные устройства стабилизации обеспечивают КПД выше 90% и практически нулевую инерционность, поддерживая широкий спектр входных параметров тока.

Структурная схема стабилизатора напряжения инверторного типа

Схема подключения стабилизатора напряжения не представляет особой сложности. Очень важно при этом грамотно выбрать сечение кабеля:

  • Чем выше мощность устройства, тем большей должна быть площадь сечения;
  • При низком уровне входного напряжения сила тока будет большой, поэтому для сетей с преобладающими проседаниями напряжения следует выбирать сечение кабеля с запасом.

И главное: при подключении стабилизатора любого типа требуется неукоснительно соблюдать правила электробезопасности и рекомендации производителя, указанные в паспорте устройства.

Виды и схемы стабилизаторов напряжения

Автор: Александр Старченко

Приборы для стабилизации напряжения сети применяются уже не одно десятилетие. Многие модели давно не используются, а другие пока не нашли широкого распространения, несмотря на высокие характеристики. Схема стабилизатора напряжения не является чем-то слишком сложным. Принцип работы и основные параметры различных стабилизаторов следует знать тем, кто ещё не определился с выбором.

Содержание:

  1. Виды стабилизаторов напряжения

Виды стабилизаторов напряжения

В настоящее время применяются следующие виды стабилизаторов:

  • Феррорезонансные;
  • Сервоприводные;
  • Релейные;
  • Электронные;
  • Двойного преобразования.

Феррорезонансные стабилизаторы конструктивно являются самыми простыми устройствами. Они состоят из двух дросселей и конденсатора и работают на принципе магнитного резонанса. Стабилизаторы такого типа отличаются высокой скоростью срабатывания, очень большим сроком эксплуатации и могут работать в широком диапазоне напряжения на входе. В настоящее время их можно встретить в медицинских учреждениях. В быту практически не применяются.

Принцип действия сервоприводного или электромеханического стабилизатора основан на изменении величины напряжения с помощью автотрансформатора. Устройство отличается исключительно высокой точностью установки напряжения. Вместе с тем скорость стабилизации самая низкая. Электромеханический стабилизатор может работать с очень большими нагрузками.

Релейный стабилизатор так же имеет в своей конструкции трансформатор с секционированной обмоткой. Выравнивание напряжения осуществляется с помощью группы реле, которые срабатывают по командам с платы контроля напряжения. Прибор имеет относительно высокую  скорость стабилизации, но точность установки заметно ниже за счёт дискретного переключения обмоток.

Электронный стабилизатор работает по такому же принципу, только секции обмотки регулирующего трансформатора переключаются не с помощью реле, а силовыми ключами на полупроводниковых приборах. Точность электронного и релейного стабилизатора приблизительно одинаковая, но скорость электронного устройства заметно выше.

Стабилизаторы двойного преобразования, в отличие  от других моделей, не имеют в своей конструкции силового трансформатора. Коррекция напряжения осуществляется на электронном уровне. Устройства этого типа отличаются высокой скоростью и точностью, но их стоимость намного выше, чем у других моделей. Стабилизатор напряжения 220 вольт своими руками, несмотря на кажущуюся сложность, может быть реализован именно на инверторном принципе.

Электромеханический стабилизатор

Сервоприводный стабилизатор состоит из следующих узлов:

  • Входной фильтр;
  • Плата измерения напряжения;
  • Автотрансформатор;
  • Серводвигатель;
  • Графитовый скользящий контакт;
  • Плата индикации.

 

В основе работы электромеханического стабилизатора лежит принцип регулировки напряжения путём изменения коэффициента трансформации. Это изменение осуществляется перемещением графитового контакта по свободной от изоляции обмотке трансформатора. Перемещение контакта осуществляется серводвигателем.

Напряжение сети поступает на фильтр, состоящий из конденсаторов и ферритовых дросселей. Его задача максимально очистить приходящее напряжение от высокочастотных и импульсных помех. В плате измерения напряжения заложен определённый допуск. Если напряжение сети в него укладывается, то оно сразу поступает на нагрузку.

При отклонении напряжения сверх допустимого, плата измерения напряжения подаёт команду на узел управления серводвигателем, который перемещает контакт в сторону увеличения или уменьшения напряжения. Как только величина напряжения придёт в норму, серводвигатель останавливается. Если напряжение сети нестабильно и часто изменяется, сервопривод может отрабатывать процесс регулирования практически постоянно.

Схема подключения стабилизатора напряжения малой мощности не представляет ничего сложного, поскольку на корпусе установлены розетки, а включение в сеть осуществляется шнуром с вилкой. На более мощных устройствах сеть и нагрузка подключаются с помощью винтовой колодки.

Релейный стабилизатор

В релейном стабилизаторе имеется почти такой же набор основных узлов:

  • Сетевой фильтр;
  • Плата контроля и управления;
  • Трансформатор;
  • Блок электромеханических реле;
  • Устройство индикации.

 

В этой конструкции коррекция напряжения осуществляется ступенчато, с помощью  реле. Обмотка трансформатора разделена на несколько отдельных секций, каждая из которых  имеет отвод. Релейный стабилизатор напряжения имеет несколько ступеней регулирования, число которых определяется количеством установленных реле.

Подключение секций обмотки, а, следовательно, и изменение напряжения может осуществляться либо аналоговым, либо цифровым способом. Плата управления, в зависимости от изменения напряжения на входе, подключает необходимое количество реле для обеспечения напряжения на выходе, соответствующего допуску. Стабилизаторы релейного типа имеют самую низкую цену среди этих приборов.

Пример схемы релейного стабилизатора

Еще одна схема стабилизатора релейного типа

Электронный стабилизатор

Принципиальная схема стабилизатора напряжения этого типа имеет лишь небольшие отличия от конструкции с электромагнитными реле:

  • Фильтр сети;
  • Плата измерения напряжения и управления;
  • Трансформатор;
  • Блок силовых электронных ключей;
  • Плата индикации.

 

Принцип работы электронного стабилизатора не отличается от принципа работы релейного устройства. Единственное отличие заключается в применении электронных ключей вместо реле. Ключи представляют собой управляемые полупроводниковые вентили – тиристоры и симисторы. Каждый из них имеет управляющий электрод, подачей напряжения на который вентиль можно открыть. В этот момент и происходит коммутация обмоток и изменение напряжения на выходе стабилизатора. Стабилизатор отличается хорошими параметрами и высокой надёжностью. Широкому распространению мешает высокая стоимость прибора.

Стабилизатор двойного преобразования

Это устройство, называемое так же инверторный стабилизатор, по своей конструкции и техническим решениям, полностью отличается от всех других моделей. В нем отсутствует  трансформатор и элементы коммутации. В основу его работы положен принцип двойного преобразования напряжения. Из переменного напряжения в постоянное, и обратно в переменное.

Схема инверторного стабилизатора напряжения 220в состоит из следующих узлов:

  • Фильтр сетевых помех;
  • Корректор мощности – выпрямитель;
  • Блок конденсаторов;
  • Инвертор;
  • Узел микропроцессора.

Напряжение сети, пройдя через фильтр, поступает на корректор – выпрямитель, где осуществляется первое преобразование. В блоке конденсаторов запасается энергия, которая будет необходима при пониженном напряжении.

Обычно инвертор выполняется по схеме с использованием ШИМ контроллера. Дополнительное питание необходимо для питания микропроцессора, который управляет всей работой стабилизатора.

Это устройство отличается уникальными параметрами, поскольку инверторный стабилизатор не изменяет величину напряжения сети, а заново его генерирует. Это позволяет получить напряжение высокого качества со стабильной частотой.

На базе инверторного принципа может быть реализована схема регулируемого стабилизатора напряжения. В этом случае можно на схемном уровне рассчитать величину напряжения на входе, которая может быть практически любой, а стабилизатор будет выдавать 220В.

С этим читают:

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!
Виды стабилизаторов напряжения. Их схемы, принцип работы, плюсы и минусы
Виды стабилизаторов напряжения картинка

13.04.2018

В настоящее время возрастает спрос на стабилизаторы напряжения. Это связано как с активным использованием этих электроприборов во всех сферах жизнедеятельности современного человека, так и с периодически возникающими в сетях проблемами с качеством электроэнергии.

Специализированные магазины и интернет-сайты предлагают большой выбор стабилизаторов отечественного и зарубежного производства, удовлетворяющих практически любые запросы покупателей. Однако следует понимать, что каждый стабилизатор, несмотря на его мощность и стоимость, построен по типовой схеме (топологии), в основе которой – определённый физический принцип стабилизации электрической энергии. Всего таких топологий пять:

  • феррорезонансная;
  • электромеханическая;
  • релейная;
  • полупроводниковая;
  • инверторная.

Практически все виды стабилизаторов напряжения имеют свои преимущества и недостатки, которые в основном обусловлены схемой их построения. Основные параметры устройств каждого типа требуют пристального изучения, так как именно от их значений зависит эффективность работы выбранной модели стабилизатора с различной современной аппаратурой.

Феррорезонансные стабилизаторы

f.jpg Феррорезонансный стабилизатор

Это первые стабилизаторы, получившие широкое распространение в нашей стране. Начало их массового использования в 50-60-х годах ХХ века связано с появлением ламповых телевизоров и прочей бытовой техники, требующей защиты от сетевых колебаний.

Устройство и принцип работы. Стабилизаторы такого типа отличаются от большинства более современных моделей простотой электронной схемы и отсутствием автотрансформатора. Они понижают или повышают значение напряжения за счёт эффекта феррорезонанса – электромагнитного взаимодействия между двумя дросселями один из которых имеет ненасыщенный сердечник (входной), а второй насыщенный (выходной).

Преимущества. Феррорезонансные стабилизаторы не имеют склонных к поломкам подвижных компонентов, что обеспечивает их надёжность и большой ресурс безотказной работы – некоторые изделия советского производства до сих пор находятся в обиходе и исправно выполняют свою работу. Другие преимущества данной топологии:

  • надёжность и большой ресурс безотказной работы благодаря отсутствию склонных к поломкам подвижных компонентов;
  • высокая точность выходного напряжения за счёт плавного, безразрывного регулирования сетевого сигнала;
  • устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды;
  • быстродействие.

Недостатки. Отвечающее современному уровню комфорта бытовое использование феррорезонансных стабилизаторов осложняется рядом свойственных им недостатков:

  • шумность работы – гул от встроенных трансформаторов ощущается даже через стену;
  • повышенное тепловыделение;
  • большой вес и крупные габариты;
  • малый диапазон регулируемого входного напряжения – более узкий, чем предельные значения отклонений, встречающихся в отечественных сетях;
  • невысокий КПД вследствие значительных потерь энергии на нагрев;
  • неспособность работать при перегрузках и на холостом ходу;
  • искажения синусоиды.

Стоить отметить, что все указанные недостатки характерны в первую очередь для классических феррорезонансных стабилизаторов первых поколений, в устройствах нового образца они максимально снижены или полностью исключены. Существенный минус современных моделей этой топологии - это их высокая цена, превышающая не только стоимость изделий других типов, но и on-line ИБП соответствующей мощности.

Применение. Несмотря на серьезные сдвиги в разработке более производительных, мощных и надежных преобразователей напряжения, устаревшие феррорезонансные стабилизаторы все еще пользуются спросом при работе с неприхотливой техникой такого же старого поколения. Приборы этой группы - не самый удачный вариант для бытового пользования по причине высокого уровня шумов и громоздкости конструкции, однако вполне могут быть использованы в подсобных помещениях или на загородных усадьбах при плюсовых температурах.

Электромеханические стабилизаторы

элмех.jpg Электромеханический стабилизатор

Устройство и принцип работы. Стабилизаторы данного типа появились практически одновременно с феррорезонансными, но имеют отличные от них конструкцию и принцип работы. Главные элементы любого устройства данной топологии – автотрансформатор и подвижный токосъёмный контакт, выполненный в виде ролика, ползунка или щетки. Указанный контакт перемещается по обмотке трансформатора, вследствие чего происходит плавное увеличение или уменьшение коэффициента трансформации и соответствующее изменение (коррекция) поступающего из сети напряжения. Первые электромеханические стабилизаторы имели ручную регулировку – специальный бегунок передвигался по катушке и отключал или подключал витки до количества, необходимого для достижения номинального значения выходного напряжения. В современных устройствах этот процесс автоматизирован: плата управления анализирует входной ток и в случае отклонения его параметров сигнализирует сервоприводу, перекатывающему коммутационный контакт на сегмент тороидальной обмотки автотрансформатора с напряжением, максимально приближенным к номинальному.

Схема электромеханического стабилизатора картинка

Рисунок 1 – Схема электромеханического стабилизатора напряжения

Преимущества. Основное достоинство электромеханического принципа стабилизации напряжения – непрерывное регулирование с высокой точностью и без искажения синусоидальной формы сигнала. Также ключевым преимуществом является самая низкая стоимость электромеханических стабилизаторов на отечественном рынке.

Недостатки. Эти устройства имеют и ряд существенных недостатков, делающих их не самым оптимальным решением для защиты многих видов нагрузки, а именно:

  • низкое (за исключением некоторых моделей) быстродействие – скорость реакции на изменение входного сигнала ограничивается временем, требуемым сервоприводу для срабатывания;
  • возникновение кратковременных скачков выходного напряжения при резких перепадах входного, что пагубно влияет на чувствительные электронные компоненты защищаемого оборудования и осложняет применение в сетях с сильными перепадами напряжения;
  • низкое качество фильтрации входных электромагнитных помех и трансляция возмущающего воздействия на выход устройства;
  • низкая надежность из-за механически движущихся деталей, что значительно сокращает срок эксплуатации устройства, из-за чего именно этот тип стабилизаторов чаще всего выходит из строя.

Дополнительные неудобства при эксплуатации электромеханических стабилизаторов в домашних условиях создают:

  • повышенный уровень шума и возможное искрение при работе – следствие движения сервопривода по виткам катушки;
  • громоздкая конструкция, большое количество механических узлов и деталей, и, соответственно, большой вес;
  • необходимость периодического обслуживания подверженного износу узла механического контакта, надёжность которого снижается пропорционально числу срабатываний.

Кроме того, приборы этой группы могут давать сбои при длительном использовании в условиях отрицательной температуры – такому оборудованию комфортнее в отапливаемых помещениях.

Применение. Перечисленные недостатки обуславливают ограниченную сферу применения электромеханических стабилизаторов - они все еще востребованы в сетях без молниеносных скачков напряжения. Разумеется, такие устройства не подходят для бытового использования в домашних условиях, но вполне удачно используются в качестве временной стабилизации напряжения в подсобном хозяйстве, гаражах, небольших мастерских - там, где снижение температуры незначительно. Хотя рассматриваемый тип преобразователей постепенно уходит в прошлое и уступает место более современным конструкциям на релейной и тиристорной основе.

Релейные стабилизаторы

реле2.jpg Релейный стабилизатор

Устройство и принцип работы. Приборы этой топологии относятся к электронным устройствам, действие которых построено на базе дискретного (ступенчатого) принципа стабилизации электроэнергии. Он заключается в автоматическом переключении обмоток автотрансформатора и выбора той, напряжение на которой максимально близко к номинальному. Коммутация необходимых для повышения или снижения входного напряжения контуров происходит благодаря срабатыванию силовых электронных реле (отсюда и название данной разновидности стабилизаторов). Управление процессом осуществляет специальный блок. Он контролирует характеристики сетевого напряжения и при их отклонении от установленного значения включает в работу ту или иную ступень стабилизации (количество ступеней соответствует числу установленных реле).

Схема релейного стабилизатор картинка

Рисунок 2 – Схема релейного стабилизатора напряжения

Преимущества. Основное преимущество этих устройств перед электромеханическими аппаратами устаревших конструкций – повышенная скорость срабатывания (не более 10-20 мс). Кроме того, релейные стабилизаторы обладают простейшей структурой, в которой исключены сложные узлы и дорогостоящие компоненты, что упрощает их техническое обслуживание и ремонт. Ремонтные работы, как и сами приборы, отличаются низкой стоимостью. Релейные стабилизаторы не боятся перегрузок, чем и обусловлен их длительный срок эксплуатации. Также этот тип устройств выделяется сравнительно небольшими габаритами и малым весом. Они не требуют дополнительного охлаждения и отлично справляются со своими функциями в условиях отрицательных температур.

Недостатки. Главный недостаток релейных стабилизаторов напряжения – дискретное (неплавное) регулирование. Он обусловлен принципом работы и проявляется в виде мигания электрических ламп при переключении ступеней стабилизации. Cтупенчатая корректировка напряжения также:

  • снижает точность стабилизации (может достигать 10%), при этом рост быстродействия релейных устройств неминуемо повышает погрешность в их работе;
  • способствует трансляции искажений сетевой синусоиды на выход устройства.

Релейная топология сохраняет и ряд минусов присущих электромеханическим изделиям:

  • работа стабилизатора не бесшумна – срабатывание сопровождается звуковым эффектом подобным щелчку;
  • реле подвержены механическому износу, в меньшей степени чем элементы сервопривода, но тенденция к ухудшению качества работы с увеличением срока эксплуатации сохраняется.

Применение. Релейные стабилизаторы подходят для защиты маломощных приборов в сетях, характеризующихся небольшими колебаниями напряжения. Вышеперечисленные недостатки говорят о недостаточном соответствии приборов этой группы требованиям по защите современной электроники, чувствительной к малейшим отклонениям питающего напряжения.

Тиристорные стабилизаторы

тиристр.jpg Тиристорный стабилизатор

Устройство и принцип работы. Данные устройства можно рассматривать как результат развития и усовершенствования дискретного принципа стабилизации. Их конструкция и принцип работы схожи с аппаратами релейной топологии. Главное различие состоит в том, что переключение обмоток автотрансформатора выполняют не реле, а полупроводниковые силовые ключи – тиристоры, увеличивающие точность стабилизации и делающие работу устройства практически бесшумной.

Преимущества. Исполнительные блоки на базе полупроводниковых элементов не имеют механических деталей и обеспечивают минимальное время реакции на изменение входного напряжения (однако некоторая задержка всё-таки сохраняется). Кроме бесшумной работы, быстродействия и увеличенной (относительно релейных моделей) точности стабилизации тиристорные стабилизаторы обладают следующими преимуществами:

  • долговечность и надежность – полупроводниковые компоненты не подвержены механическому износу и имеют большой рабочий ресурс;
  • широкий диапазон сетевого напряжения – возможна работа с большинством предельных отклонений;
  • отсутствие генерации электромагнитных помех при работе;
  • устойчивость к низким и высоким температурам окружающей среды;
  • скромные габариты и небольшой вес;
  • высокий КПД - отсутствие обмоток, реле и движимых элементов снижает уровень собственного энергопотребления.

Недостатки. Применение тиристорных ключей не способно полностью исключить основной недостаток дискретного принципа работы – ступенчатые скачки напряжения. Они неминуемо возникают при переключении трансформаторных обмоток и снижают точность стабилизации, повышение которой, как и в релейных моделях, негативно влияет на быстродействие устройства. Даже самые современные стабилизаторы на полупроводниковых элементах не гарантируют безразрывное электропитание и сигнал идеальной синусоидальной формы. Определённые проблемы могут возникнуть, например, при работе с профессиональным аудио-видео оборудованием – помехи создаваемые при ступенчатом переключении отрицательно скажутся на качестве картинки и звука. Ещё один минус тиристорных стабилизаторов – чувствительность к перегрузкам, которые могут привести к выходу из строя электронных ключей и дорогостоящему ремонту.

Схема тиристорного/симисторного стабилизатора картинка

Рисунок 3 – Схема электронного стабилизатора напряжения

Симисторные стабилизаторы

симистр.jpg Симисторный стабилизатор

Поскольку симисторы являются одним из типов тиристоров, то и принцип работы стабилизаторов на их базе существенно не различаются. Разница заключается в том, что в отличие от тиристоров, симисторы способны пропускать ток в обоих направлениях, поэтому нет необходимости в параллельно-встречном подключении двух тиристоров. Также при подключении индуктивной нагрузки симисторы более уязвимы для скачков напряжения, нежели тиристоры, и требуют дополнительной защиты. Хотя этот недостаток компенсируется тем, что в симисторных устройствах применяется более простая электронная схема.

В целом же симисторные стабилизаторы обладают теми же преимуществами, что и тиристорные:

  • низкий уровень шума при работе;
  • быстрое реагирование на сетевые изменения, скорость составляет 10-20 мс;
  • высокий уровень КПД, достигающий 98%, что выделяет их среди конкурентов более старых поколений;
  • устойчивость к перегрузкам - например, тиристорные стабилизаторы способны проработать до 12 часов при перегрузке в 20%;
  • долговечность прибора при работе на износ, но в то же время дорогостоящий ремонт в случае выхода из строя одного из компонентов;
  • способность выдерживать температурные перепады, но уязвимость для повышенных уровней влажности.

Также устройства не лишены некоторых недостатков:

  • низкая точность регулирования, обусловленная ступенчатой стабилизацией;
  • более габаритная конструкция, по сравнению с тиристорными стабилизаторами;
  • высокая стоимость в сравнении с релейными моделями.

Подводя итог по тиристорным и симисторным моделям следует уточнить, что по параметрам они не намного превосходят релейные стабилизаторы, хотя их стоимость выше и в случае возникновения неисправности замена электронных компонентов обойдется дороже. Тем не менее, такие приборы пользуются спросом и в домашних условиях, и на даче, поскольку неприхотливы к окружающей среде и в то же время не создают шума. Однако крайне не рекомендуется подключать высокоточное оборудование к тиристорным/симисторным стабилизаторам.

Инверторные стабилизаторы

6789aa20716d25235945c74491635854.jpg Современные инверторные стабилизаторы Штиль серии "Инстаб"

Это наиболее «молодой» вид стабилизаторов – серийное производство начато в конце 2000-х годов. Инновационная конструкция и характеристики, недоступные для моделей других топологий, делают данные устройства прорывом в стабилизации электрической энергии.

Устройство и принцип работы. Принцип действия данных устройств схож с on-line ИБП и построен на базе прогрессивной технологии двойного преобразования энергии. Сначала выпрямитель превращает входное переменное напряжение в постоянное, которое затем накапливается в промежуточных конденсаторах и подаётся на инвертор, осуществляющий обратное преобразование в переменное стабилизированное выходное напряжение. Инверторные стабилизаторы кардинально отличаются от релейных, тиристорных и электромеханических по внутреннему строению. В частности, в них отсутствует автотрансформатор и любые подвижные элементы, в том числе и реле. Соответственно, стабилизаторы двойного преобразования избавлены от недостатков, присущих трансформаторным моделям.

Преимущества. Алгоритм работы этой группы устройств исключает трансляцию любого внешнего возмущающего воздействия на выход, что обеспечивает полную защиту от большинства проблем электроснабжения и гарантирует питание нагрузки напряжением идеальной синусоидальной формы со значением максимально приближенным к номинальному (точность ±2%). Кроме того, инверторная топология устраняет все недостатки характерные другим принципам стабилизации электрической энергии и обеспечивает моделям, реализованным на её базе, уникальное быстродействие – стабилизатор реагирует на изменение входного сигнала мгновенно, без задержек во времени (0 мс)!

Другие важные преимущества инверторных стабилизаторов:

  • максимально широкие границы рабочего сетевого напряжения – от 90 до 310 В, при этом идеальная синусоидальная форма выходного сигнала сохраняется во всем указанном диапазоне;
  • непрерывное бесступенчатое регулирование напряжения – исключает ряд неприятных эффектов, связанных с переключением порогов стабилизации в электронных (релейных и полупроводниковых) моделях;
  • отсутствие автотрансформатора и подвижных механических контактов – повышает ресурс работы и снижает массу изделия;
  • наличие входного и выходного фильтров высоких частот – эффективно подавляют возникающие помехи (присутствуют не во всех моделях, характерны в частности для продукции ГК «Штиль» – ведущего производителя инверторных стабилизаторов).

Возникает закономерный вопрос - есть ли недостатки у инверторных устройств? Единственным и в то же время спорным недостатком является более высокая цена. Но учитывая технические требования современной бытовой техники и одновременно сохраняющуюся тенденцию перепадов сетевого напряжения, инверторные стабилизаторы сегодня являются самым экономически оправданным вариантом для постоянного пользования как в частных домах и загородных коттеджах, так и на промышленных объектах. Они гарантируют устойчивое, корректное функционирование дорогостоящей бытовой техники и чувствительных электронных устройств при любом качестве питающей электросети.

Схема инверторного стабилизатора картинка

Рисунок 4 – Схема инверторного стабилизатора напряжения

Подробнее по этой теме читайте ниже:

Инверторные стабилизаторы напряжения «Штиль». Модельный ряд.

Технические преимущества инверторных стабилизаторов «Штиль»

Инверторные стабилизаторы напряжения: преимущества и недостатки

С возникновением чувствительной электронной техники появилась потребность в защите источника электроэнергии от резких скачков напряжения. Неожиданные изменения параметров тока чреваты необратимыми разрушениями высокотехнологичных приборов. Устаревшие трансформаторы со ступенчатой регулировкой напряжения не могли гарантировать поддержание уровня напряжения питающего тока. На смену пришли инверторные стабилизаторы.

Бытовые инверторные стабилизаторы

Бытовые инверторные стабилизаторы

Что такое инверторный стабилизатор

Это лучшее решение прибора, который называют стабилизатором напряжения с двойным преобразованием. Главное достоинство инвертора заключается в том, что он способен снабжать потребителей всего дома током с напряжением одной частоты. Отклонение от стабильной характеристики не превышает 1 процент от норматива.

Инверторный стабилизатор напряжения (ИС) легко справляется с большими скачками входного напряжения, что востребовано в отдалённых районах и сельской местности, где местные сети электроснабжения не способны постоянно поддерживать напряжение на одном уровне.

Строение ИС

Схема ИС включает в себя входные фильтры, выпрямитель, корректор коэффициента мощности, конденсаторы, микроконтроллер и инвертор. Последний преобразует постоянный ток в переменное напряжение.

Внутреннее устройство ИС

Внутреннее устройство ИС

Принцип работы

Сетевой ток первоначально поступает во входной фильтр, затем в выпрямителе энергия переменного характера переходит в постоянное состояние. Характеристики электричества выравниваются корректором. Энергия с выровненными параметрами попадает в сам инвертор, где преобразуется в ток переменного напряжения.

Важно! Входной ток проходит две стадии преобразования. Поэтому прибор носит название – стабилизатор с двойным преобразованием напряжения.

Характерные особенности ИС

Главным отличием ИС от своих аналогов таких, как релейные, электромеханические и симисторные стабилизаторы, является отсутствие во внутреннем устройстве автоматического трансформатора.

Двойное преобразование напряжения не имеет резких переходов, которыми «страдает» переключение трансформаторных обмоток. Именно двойной эффект преобразования представляет ИС наиболее совершенным стабилизатором. Отсутствие подвижных деталей, различных реле оставляет далеко позади конкурентов ИС. Применение конденсаторов в схеме стабилизации электрического тока исключает скачки напряжения на выходе прибора.

Однофазный стабилизатор Штиль

Однофазный стабилизатор Штиль

Преимущества и недостатки ИС

Даже самые совершенные электрические приборы обладают, как рядом достоинств, так и определёнными недостатками.

Достоинства

Преимуществами инверторного стабилизатора напряжения являются следующие достоинства:

  • Допустимая вилка входного напряжения колеблется в диапазоне от 115 до 300 вольт;
  • При большом скачке напряжения энергия накапливается в конденсаторах в большом количестве. Благодаря этому, выходное напряжение всегда сохраняется на уровне 220-230 в;
  • Во время работы ИС отсутствуют какие-либо шумы;
  • Применение радиодеталей, таких как транзисторы и микросхемы, плюс отсутствие громоздких автотрансформаторов делают прибор компактным, небольшого веса;
  • Коэффициент полезного действия инвертора достигает более 90%;
  • Практически мгновенная регулировка напряжения;
  • Крайне низкая погрешность (не более 1%) нормализации напряжения.

Недостатки

Главным недостатком ИС считается его высокая стоимость. Большое количество потребителей может существенно сузить диапазон величин принимаемого напряжения.

Обратите внимание! Нормальная работа ИС осуществляется при 50% нагрузке. При 70% загрузке нижний порог входного параметра будет ограничиваться 140 в. Более 70% нагрузки порог поднимется до 160 в.

Критерии выбора

При выборе модели инверторного стабилизатора напряжения надо руководствоваться следующими критериями, это:

  • мощность;
  • тип стабилизатора;
  • габариты и тип установки.

Мощность

Перед приобретением ИС нужно произвести точный расчёт пиковой нагрузки, когда будет включено максимальное количество приборов. Для этого суммируют мощности потребителей и добавляют 15-20% к общему результату. Это будет мощность нужного инверторного стабилизатора.

Тип стабилизатора

ИС бывают трёх типов: это автономные инверторы, приборы с прямоугольным сигналом, стабилизаторы с синусоидальным сигналом. Автономные ИС устанавливают между общедомовой сетью и аккумулятором, что обеспечивает бесперебойное питание потребителей всего дома.

ИС с прямоугольным сигналом используются только для питания приборов освещения. Инверторные стабилизаторы с синусоидальным сигналом поставляют идеально чистый переменный ток. Именно такие приборы пользуются повышенным спросом.

КПД

Коэффициент полезного действия у всех ИС примерно одинаковый – около 90%. Это оптимальный показатель, присущий только стабилизаторам инверторного типа. У качественных приборов КПД равен 98%.

Габариты и тип установки

Габариты бытовых инверторных стабилизаторов обычно не превышают размеров 500х400х300 мм. ИС не занимает много места, поэтому его установка не вызывает никаких сложностей. Практически все бытовые ИС выпускаются в напольном варианте. При установке надо соблюдать одно правило: прибор не должен загромождаться посторонними предметами, и на него ничего нельзя ставить.

Контрольные и защитные системы

Приборы брендовых марок практически все оснащены системами контроля и защиты от перегрева. Внутренний датчик температуры при превышении допустимого уровня нагрева стабилизатора подаёт сигнал на автоматическое отключение ИС. При остывании прибор снова включается в работу.

Условия эксплуатации

Эксплуатационный температурный режим окружающей среды находится в пределах от -40 до +400С. Если нижний порог не грозит домашнему прибору, то перегреть ИС вполне возможно при нарушении правил эксплуатации.

Особенности подключения

Подключение стабилизатора инверторного типа зависит от его мощности и суммы мощностей потребителей (приборов). Если нужно стабилизировать напряжение во всём доме или квартире, то прибор включают в систему электроснабжения сразу после счётчика.

В случае потребности регулировки тока для нескольких приборов, таких как персональный компьютер, цифровой телевизор, аудиотехника и другие чувствительные приборы, подключение ИС ориентируют на несколько розеток. Иногда устанавливают один или несколько инверторов из расчёта количества кВт общего потребления тока определёнными приборами.

Схема инверторного преобразователя напряжения

Схема инверторного преобразователя напряжения

Дополнительная информация. Инверторный стабилизатор нужно периодически очищать от пыли. Делать это можно пылесосом через вентиляционные отверстия в корпусе прибора. Пред этим стабилизатор обязательно отключают от сети.

Применение инверторных стабилизаторов напряжения в общедомовой сети электроснабжения позволяет существенно продлить срок службы дорогой электроники. ИС сохранит в рабочем состоянии электрокотлы и различные системы обогрева в течение многих лет.

Видео

IRDS схема работы инверторного стабилизатора напряжения Штиль

Вопрос:
Что за технология IRDS схема работы инверторного стабилизатора напряжения Штиль?

Ответ:

Инверторныe технологии стабилизации напряжения, новое слово в технологиях защиты электропотребителей. Одними из первых разработали и запустили в массовое производство электронные инверторные стабилизаторы напряжения под маркой ШТИЛЬ. Линейка продукции достаточна широка и представлена на сегодняшний день стабилизаторами от 500 ВА до 3500 ВА. К выпуску на рынок готовятся модели на 6 000 Ва и трехфазный инверторный стабилизатор напряжения мощностью 20 000 ВА.

Основа технологии IRDC у инверторных стабилизаторов напряжения Штиль на принципе импульсной преобразовательной техники. (что такое инвертор?)

Принцип непрерывного высокочастотного ШИМ - регулирования обеспечивает скорость реакции на изменение сети, на несколько порядков превосходящую электромеханические и  электронные тиристорные стабилизаторы.

Система двойного преобразования требует использование АКБ , в стабилизаторах этого типа в замен его устанавливается мощный конденсатор энергии который позволяет буферизировать энергию. 

Это позволяет поддерживать напряжения выходного напряжения стабилизатора даже при кратковременном пропадании электричества на доли секунд.

За время работы с накопленной энергией в конденсаторе,при изменениях напряжения и дает возможность осуществлять непрерывную коррекцию напряжения сети и потребляемой из сети мощности, в том числе компенсацию реактивной составляющей  у мощности нагрузки (корректор коэффициента мощности).

Интеллектуальное, цифровое управление процессом преобразования энергии и одновременной оценки режимов работы и принятия решений с помощью самых современных ЦСМ обеспечивают высокочастотное управление действующим в данный момент значением входного напряжения, и формой потребляемого синуса тока и номиналом выходного напряжения.

Схема инверторного стабилизатора напряжения Штиль.

Инверторные электронные стабилизаторы обладают уникальными  техническими характеристиками, во первых это плавное регулирование , без скачков напряжения.  Такая конструкции позволяет постоянно поддерживать на выходе стабилизатора, напряжение 220 вольт  с точностью +/- 2 вольта, и постоянной частотой 50 ГЦ.

Сейчас уже можно купить инверторный стабилизатор Штиль ИнСтаб R 500i, R 100i, R1500i, R 3500i, в нашем магазине в наличии.


различных типов регулятора напряжения и принцип работы

Регулятор напряжения используется для регулирования уровней напряжения. Когда требуется стабильное, надежное напряжение, то регулятор напряжения является предпочтительным устройством. Он генерирует фиксированное выходное напряжение, которое остается постоянным при любых изменениях входного напряжения или условий нагрузки. Он действует как буфер для защиты компонентов от повреждений. Регулятор напряжения - это устройство с простой конструкцией прямой связи, в которой используются контуры управления с отрицательной обратной связью.Существует в основном два типа регуляторов напряжения: линейные регуляторы напряжения и импульсные регуляторы напряжения; они используются в более широких приложениях. Линейный регулятор напряжения является самым простым типом регулятора напряжения. Это доступно в двух типах, которые являются компактными и используются в системах низкого напряжения и низкого напряжения. Давайте обсудим различные типы регуляторов напряжения.

Voltage Regulator Voltage Regulator Регулятор напряжения

Типы регуляторов напряжения и принцип их работы

По существу, существует два типа регуляторов напряжения: линейный регулятор напряжения и импульсный регулятор напряжения.


  • Существует два типа линейных регуляторов напряжения: серия и шунт.
  • Существует три типа переключающих регуляторов напряжения: повышающие, понижающие и инверторные.
Линейный регулятор

Линейный регулятор действует как делитель напряжения. В омическом регионе он использует FET. Сопротивление регулятора напряжения зависит от нагрузки, что приводит к постоянному выходному напряжению.

Преимущества линейного стабилизатора напряжения

  • Дает низкое пульсирующее напряжение на выходе
  • Быстрое время отклика на нагрузку или изменения линии
  • Низкие электромагнитные помехи и меньше шума

Недостатки линейного стабилизатора напряжения

  • КПД очень низкий
  • Требуется большое пространство - необходим радиатор
  • Напряжение выше входа не может быть увеличено
Регулятор напряжения серии

В последовательном регуляторе напряжения используется переменный элемент, размещенный последовательно с нагрузкой.Изменяя сопротивление этого последовательного элемента, напряжение, падающее на него, может быть изменено. И напряжение на нагрузке остается постоянным.

PCBWay PCBWay
Series Voltage Regulator Регулятор напряжения серии Series Voltage Regulator

Величина потребляемого тока эффективно используется нагрузкой; это главное преимущество серийного стабилизатора напряжения. Даже когда нагрузка не требует тока, последовательный регулятор не потребляет полный ток. Следовательно, последовательный регулятор значительно эффективнее, чем шунтирующий регулятор напряжения.

Series Voltage Regulator CircuitSeries Voltage Regulator Circuit Серия Series Voltage Regulator CircuitSeries Voltage Regulator Circuit Схема стабилизатора напряжения Схема стабилизатора напряжения

Регулятор напряжения шунта

Регулятор напряжения шунта работает, обеспечивая путь от напряжения питания к земле через переменное сопротивление. Ток, проходящий через шунтирующий регулятор, отклоняется от нагрузки и бесполезно течет к земле, что делает эту форму обычно менее эффективной, чем последовательный регулятор. Это, однако, более простое, иногда состоящее только из напряжения опорного диода, и используется в очень маломощных схемах, в котором впустую ток слишком мал, чтобы быть озабоченность.Эта форма очень распространена для опорных цепей напряжения. Шунтирующий регулятор обычно может только поглощать (поглощать) ток.

Shunt Voltage Regulator Shunt Voltage Regulator Шунтирующий регулятор напряжения

Применения шунтирующих регуляторов

Шунтирующие регуляторы используются в:

  • Импульсные источники питания с низким выходным напряжением
  • Цепи источника тока и приемника
  • Усилители ошибок
  • Регулируемое напряжение или ток Линейные и переключающие Источники питания
  • Контроль напряжения
  • Аналоговые и цифровые схемы, для которых требуются прецизионные задания
  • Прецизионные ограничители тока
Импульсный регулятор напряжения

Импульсный регулятор быстро включает и выключает последовательное устройство.Рабочий цикл коммутатора устанавливает количество заряда, передаваемого нагрузке. Это контролируется механизмом обратной связи, аналогичным механизму линейного регулятора. Импульсные регуляторы эффективны, потому что последовательный элемент либо полностью проводящий, либо отключен, потому что он практически не рассеивает мощность. Импульсные регуляторы способны генерировать выходные напряжения, которые выше входного напряжения или противоположной полярности, в отличие от линейных регуляторов.

Switching Voltage Regulator Switching Voltage Regulator Импульсный регулятор напряжения

Импульсный регулятор напряжения быстро включается и выключается для изменения выхода.Требуется управляющий генератор, а также компоненты для хранения зарядов.

В импульсном регуляторе с импульсной модуляцией изменяется частота, постоянный коэффициент заполнения и спектр шума, налагаемый PRM; отфильтровать этот шум сложнее.

Импульсный регулятор с широтно-импульсной модуляцией, постоянной частотой, изменяющимся рабочим циклом, эффективен и прост в фильтрации шума.
В импульсном стабилизаторе ток непрерывного режима через индуктор никогда не падает до нуля.Это позволяет максимальную выходную мощность. Это дает лучшую производительность.

В импульсном регуляторе ток прерывистого режима через индуктор падает до нуля. Это дает лучшую производительность, когда выходной ток низкий.

Коммутационные топологии

Имеет два типа топологий: диэлектрическая изоляция и неизолированная.

Неизоляция: Основана на небольших изменениях Vout / Vin. Примерами являются повышающий регулятор напряжения (Boost) - повышает входное напряжение; Step Down (Buck) - понижает входное напряжение; Step up / Step Down (boost / buck) Регулятор напряжения - понижает или повышает или инвертирует входное напряжение в зависимости от контроллера; Зарядный насос - обеспечивает несколько входов без использования индуктора.
Диэлектрик - Изоляция: Он основан на радиации и интенсивной среде.

Преимущества коммутационных топологий

Основными преимуществами импульсного источника питания являются экономичность, размер и вес. Это также более сложная конструкция, способная работать с более высокой энергоэффективностью. Импульсный регулятор напряжения может обеспечивать выходной сигнал, который больше или меньше или инвертирует входное напряжение.

Недостатки коммутационных топологий

  • Более высокое выходное пульсирующее напряжение
  • Более медленное переходное время восстановления
  • EMI производит очень шумную выходную мощность
  • Очень дорого
Регулятор повышающего напряжения

Также повышающие переключающие преобразователи называемые повышающими импульсными регуляторами, обеспечивают более высокое выходное напряжение за счет повышения входного напряжения.Выходное напряжение регулируется, пока потребляемая мощность находится в пределах спецификации выходной мощности схемы. Для управления цепочками светодиодов используется повышающий импульсный регулятор напряжения.

 Step Up Voltage Regulator  Step Up Voltage Regulator
Повышающий регулятор напряжения

Предположим, что схема без потерь Pin = Pout (входные и выходные мощности одинаковы)

Затем V в I в = V из I из ,

I из / I в = (1-D)

Из этого следует, что в этой схеме

  • мощности остаются неизменными
  • Увеличивается напряжение
  • Ток уменьшается
  • Эквивалентно преобразователю постоянного тока
Step Down ( Бак) Регулятор напряжения

Понижает входное напряжение.

Step Down Voltage Regulator Step Down Voltage Regulator Регулятор понижающего напряжения

Если входная мощность равна выходной мощности, то

P в = P из ; V в I в = V из I из ,

I из / I из = V в / V из = 1 / D

Преобразователь с понижением частоты эквивалентен к трансформатору постоянного тока, в котором отношение витков находится в диапазоне 0-1.

Step Up / Step Down (Boost / Buck)

Он также называется инвертором напряжения.Используя эту конфигурацию, можно повышать, понижать или инвертировать напряжение в соответствии с требованиями.

  • Выходное напряжение противоположной полярности входа.
  • Это достигается за счет прямого смещения с обратным смещением диода VL во время выключения, выработки тока и зарядки конденсатора для выработки напряжения во время выключения.
Step Up/Step Down Voltage Regulator Step Up/Step Down Voltage Regulator Повышающий / понижающий регулятор напряжения
Регулятор напряжения генератора

Генераторы вырабатывают ток, необходимый для удовлетворения электрических требований автомобиля при работе двигателя.Он также пополняет энергию, которая используется для запуска автомобиля. Генератор переменного тока способен генерировать больший ток на более низких скоростях, чем генераторы постоянного тока, которые когда-то использовались большинством транспортных средств. Генератор переменного тока состоит из двух частей:

Alternator Voltage Regulator Alternator Voltage Regulator Регулятор напряжения генератора

Статор - это стационарный компонент, который не перемещается. Он содержит набор электрических проводников, намотанных на катушки поверх железного сердечника.
Ротор / арматура - это движущийся компонент, который создает вращающееся магнитное поле любым из следующих трех способов: (i) индукция (ii) постоянные магниты (iii) с использованием возбудителя.

Электронный регулятор напряжения

Простой регулятор напряжения может быть изготовлен из резистора, включенного последовательно с диодом (или рядом диодов). Из-за логарифмической формы V-I кривых диода напряжение на диоде изменяется незначительно из-за изменений потребляемого тока или изменений на входе. Когда точный контроль напряжения и эффективность не важны, эта конструкция может работать нормально.

Electronic Voltage Regulator Electronic Voltage Regulator Электронный регулятор напряжения
Транзисторный регулятор напряжения

Электронные регуляторы напряжения имеют нестабильный источник опорного напряжения, который обеспечивается диодом Зенера, который также известен как обратный пробой рабочего напряжения диода.Он поддерживает постоянное выходное напряжение постоянного тока. Пульсирующее напряжение переменного тока блокируется, но фильтр не может быть заблокирован. Регулятор напряжения также имеет дополнительную цепь для защиты от короткого замыкания, а также схему ограничения тока, защиту от перенапряжения и теплового отключения.

Transistor Voltage Regulator Transistor Voltage Regulator Транзисторный регулятор напряжения

Это все о различных типах регуляторов напряжения и принципах их работы. Мы считаем, что информация, представленная в этой статье, поможет вам лучше понять эту концепцию.Кроме того, по любым вопросам, касающимся этой статьи или любой помощи в реализации электрических и электронных проектов, вы можете обратиться к нам, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос - где мы будем использовать регулятор напряжения генератора?

Фото Кредиты:

.Электрическая схема

удвоителя и инвертора со схемой

Удвоитель напряжения и инвертор

Ниже приведена принципиальная схема удвоителя напряжения постоянного тока и инвертора напряжения. Схема использует преобразователь напряжения IC MAX660.

Описание.

Здесь показана схема инвертора удвоения напряжения с использованием IC MAX660 IC. MAX660 - КМОП монолитная ИС преобразователя напряжения от Maxim Semiconductors.Схема инвертора насоса с монолитным зарядом внутри ИС может инвертировать вход от + 1,5 В до 5,5 В на соответствующий отрицательный выход. Микросхема требует очень мало внешних компонентов и может выдерживать ток нагрузки до 100 мА.
В цепи напряжение, которое должно быть инвертировано, подается на вывод 8 MAX660, а инвертированное напряжение будет доступно на выводе 5 той же микросхемы. Диоды D1, D2 и конденсаторы C1, C3, C4 относятся к схеме удвоителя напряжения.

Принципиальная электрическая схема сдвоенного инвертора и преобразователя напряжения:

Удвоитель напряжения и инвертор

Примечания:

  • Схема может быть собрана на плате vero.
  • IC1 должен быть установлен на держателе.
  • Конденсаторы
  • должны быть рассчитаны на 15 В.
  • Vin может быть любым от 1,5 до 5,5 В постоянного тока.
  • Ток нагрузки не должен превышать 100 мА.

Вы также можете быть заинтересованы в других схемах электропитания на нашем веб-сайте, указанном ниже:

1. 10-вольтный импульсный регулятор

2. Простая цепь задержки питания постоянного тока

3. Цепь элиминатора аккумулятора

4.Разветвитель напряжения с использованием операционного усилителя

5. Регулятор сильного тока 12 В

Ознакомьтесь с нашей категорией схем электропитания, если вы хотите прочитать больше схем и приложений.

Похожие сообщения
,Схемы стабилизатора напряжения
- линейный регулятор напряжения, стабилизатор напряжения Зенера и регулятор импульсного напряжения
Регулятор напряжения

, как следует из названия, представляет собой схему, которая используется для регулирования напряжения. Регулируемое напряжение - это плавная подача напряжения, без каких-либо шумов или помех. Выходной сигнал регулятора напряжения не зависит от тока нагрузки, температуры и изменения линии переменного тока. Регуляторы напряжения присутствуют почти в каждой электронике или бытовой технике, такой как телевизор, холодильник, компьютер и т. Д., Для стабилизации напряжения питания.

В основном, регулятор напряжения минимизирует изменение напряжения для защиты устройства. В электрической распределительной системе регуляторы напряжения находятся либо в питающих линиях, либо на подстанции. В этой линии используются два типа регуляторов, один из них - ступенчатый, в котором переключатели регулируют подачу тока. Другой - это индукционный регулятор, представляющий собой переменную электрическую машину, аналогичную асинхронному двигателю, который подает питание в качестве вторичного источника. Это минимизирует колебания напряжения и обеспечивает стабильный выход.

Существуют различные типы регуляторов напряжения, которые описаны ниже.

Типы цепей регулятора напряжения

Цепь линейного стабилизатора напряжения

Регулятор напряжения серии
  • Шунтирующий регулятор напряжения

Схема стабилизатора напряжения стабилитрона

Цепь стабилизатора напряжения переключения

  • Бак тип
  • тип повышения
  • Buck / Boost тип

Цепь линейного стабилизатора напряжения

Это наиболее распространенные регуляторы, используемые в электронике для поддержания постоянного выходного напряжения.Линейные регуляторы напряжения действуют как схема делителя напряжения, при этом сопротивление регулятора изменяется в зависимости от изменения нагрузки и дает постоянное выходное напряжение. Некоторые преимущества и недостатки линейного стабилизатора напряжения приведены ниже:

Преимущества

  • Низкое напряжение пульсаций на выходе
  • Ответ быстрый
  • Меньше шума

Недостатки

  • Низкая эффективность
  • Требуется большое пространство
  • Выходное напряжение всегда будет меньше входного напряжения

1.Регулятор напряжения серии

Регулятор напряжения серии

является частью линейного регулятора напряжения и также называется регулятором последовательного прохода. Переменный элемент, соединенный последовательно, используется для поддержания постоянного выходного напряжения. Когда вы изменяете сопротивление падения напряжения на последовательном элементе, его можно изменять, чтобы обеспечить постоянное напряжение на выходе.

Series Voltage Regulator Block diagram

Как вы можете увидеть схему для серии стабилизатора напряжения, NPN-транзистор Т1 является элементом серии и стабилитрон используется для обеспечения опорного напряжения.

Series Voltage Regulator Circuit

Когда выходное напряжение увеличивается, напряжение базового эмиттера уменьшается, благодаря этому транзистор T1 проводит меньше. Поскольку T1 проводит меньше, это уменьшает выходное напряжение, следовательно, поддерживает постоянное выходное напряжение.

Когда выходное напряжение уменьшается, напряжение базового эмиттера увеличивается, благодаря этому транзистор T1 проводит больше. Поскольку T1 проводит больше, это увеличивает выходное напряжение, следовательно, поддерживает постоянное выходное напряжение.

Выходное напряжение определяется как:

  V  O  = V  Z  - V  BE  
Куда,
V  O  - выходное напряжение
V  Z  - напряжение пробоя стабилитрона
V  BE  - напряжение базы-эмиттера 

2.Шунтирующий регулятор напряжения

Shunt Voltage Regulator Circuit

Нерегулируемое напряжение прямо пропорционально падению напряжения на последовательно включенном сопротивлении, и это падение напряжения зависит от тока, потребляемого нагрузкой. Если потребляемый ток нагрузки увеличивается, базовый ток также будет уменьшаться, и из-за этого меньше ток коллектора будет течь через клемму эмиттера коллектора, и, следовательно, ток через нагрузку будет увеличиваться, и наоборот.

Регулируемое выходное напряжение регулятора напряжения шунта определяется как:

  V  OUT  = V  Z  + V  BE   

Регулятор напряжения стабилитрона

Zener Voltage Regulator

Стабилизаторы напряжения

дешевле и подходят только для цепей малой мощности.Он может быть использован в тех случаях, когда количество энергии, расходуемой во время регулирования, не представляет большой проблемы.

Резистор, подключенный последовательно с стабилитроном для ограничения количества тока, протекающего через диод, и входное напряжение Vin (которое должно быть больше напряжения стабилитрона) подключено поперек, как показано на рисунке, и на выходе напряжение Vout берется по стабилитрону с Vout = Vz (напряжение стабилитрона). Как мы знаем, стабилитрон начинает проводить в обратном направлении, когда приложенное напряжение выше напряжения пробоя стабилитрона.Поэтому, когда он начинает проводить ток, он поддерживает на нем то же напряжение и отдает дополнительный ток, обеспечивая стабильное выходное напряжение.

Узнайте больше о работе стабилитрона.

Импульсный регулятор напряжения

Существует три типа импульсного стабилизатора напряжения:

  • Бак или понижающий импульсный регулятор напряжения
  • Повышающий или повышающий импульсный стабилизатор напряжения
  • Buck / Boost Импульсный регулятор напряжения

Buck или понижающий импульсный регулятор напряжения

Бак-регулятор используется для понижения напряжения на выходе, мы даже можем использовать схему делителя напряжения для уменьшения выходного напряжения, но эффективность схемы делителя напряжения низкая, поскольку резисторы рассеивают энергию в виде тепла.Мы используем конденсатор, диод, индуктор и переключатель в цепи. Принципиальная электрическая схема импульсного стабилизатора напряжения приведена ниже:

Buck Voltage Regulator

Когда переключатель включен, диод остается смещенным в обратном направлении и источник питания подключен к катушке индуктивности. Когда переключатель разомкнут, полярность индуктора меняется, и диод становится смещенным в прямом направлении и подключает индуктор к земле. Тогда ток через индуктор уменьшается с наклоном:

  d I  L  / dt = (0-V  OUT ) / L  

Конденсатор используется для предотвращения падения напряжения до нуля на нагрузке.Если мы продолжаем открывать и закрывать переключатель, среднее напряжение на нагрузке будет меньше входного напряжения. Вы можете контролировать выходное напряжение, изменяя рабочий цикл коммутационного устройства.

  Выходное напряжение = (входное напряжение) * (процент времени, в течение которого переключатель включен)  

Если вы хотите узнать больше о Buck converter, чем перейти по ссылке.

Повышающий или повышающий импульсный стабилизатор напряжения

Повышающий регулятор используется для повышения напряжения на нагрузке.Принципиальная электрическая схема регулятора наддува приведена ниже:

Boost Voltage Regulator

Когда переключатель замкнут, диод ведет себя как обратное смещение, и ток через индуктор продолжает увеличиваться. Теперь, когда переключатель разомкнут, индуктор создаст силу, заставляющую ток продолжать течь, и конденсатор начнет заряжаться. Постоянным включением и выключением переключателя мы получим напряжение на нагрузке выше, чем входное напряжение. Мы можем контролировать выходное напряжение, контролируя время включения (тонна) выключателя.

  Выходное напряжение = Входное напряжение / Процент времени, в течение которого переключатель разомкнут  

Если вы хотите узнать больше о Boost Converter, чем перейти по ссылке.

Buck-Boost Импульсный регулятор напряжения

Buck-Boost Switching Regulator представляет собой комбинацию Buck и Boost Regulator, он дает инвертированный выходной сигнал, который может быть больше или меньше входного напряжения.

Buck Boost Voltage Regulator

Когда переключатель включен, диод ведет себя как обратное смещение, и индуктор накапливает энергию, а когда переключатель выключен, индуктор начинает выделять энергию с обратной полярностью, которая заряжает конденсатор.Когда энергия, накопленная в индукторе, становится равной нулю, конденсатор начинает разряжаться в нагрузку с обратной полярностью. Благодаря этому понижающий бустер-регулятор также называется инвертирующим регулятором .

Выходное напряжение определяется как

  Vout = Vin (D / 1-D) 
  где D - рабочий цикл  

Следовательно, если рабочий цикл низкий, регулятор работает как стабилизатор Бака, а когда рабочий цикл высокий, регулятор ведет себя как повышающий регулятор.

Практический пример для цепей регулятора

Цепь положительного линейного стабилизатора напряжения

Positive Linear Voltage Regulator Circuit Diagram

Мы разработали схему положительного линейного стабилизатора напряжения с использованием 7805 IC . Эта микросхема имеет все схемы для обеспечения питания 5 Вольт. Входное напряжение должно быть не менее 2В от номинального значения, как для LM7805, мы должны обеспечить не менее 7В.

Нерегулируемое входное напряжение подается на ИС, и мы получаем регулируемое напряжение на выходной клемме.Название IC определяет его функцию, 78 представляет положительный знак, а 05 представляет значение регулируемого выходного напряжения. Как вы видите на принципиальной схеме, мы подаем 9 В на 7805IC и регулируем + 5 В на выходе. Конденсаторы С1 и С2 используются для фильтрации.

Positive Linear Voltage Regulator Circuit Hardware

Цепь стабилизатора напряжения стабилитрона

Zener Diode Voltage Regulator Circuit Diagram

Здесь мы разработали стабилизатор напряжения Зенера с использованием 5,1 В диода Зенера.Стабилитрон работает как чувствительный элемент. Когда напряжение питания превышает его напряжение пробоя, оно начинает проводиться в обратном направлении и поддерживает то же напряжение на нем и отводит дополнительный ток, тем самым обеспечивая стабильное выходное напряжение. В этой схеме мы даем 9 В входного напряжения и получаем почти 5,1 напряжения регулируемого выхода.

Zener Diode Voltage Regulator Circuit Hardware

,
LM317 Принципиальная электрическая схема регулятора переменного напряжения

Всякий раз, когда нам нужно постоянное и конкретное значение напряжения без колебаний, мы используем IC регулятора напряжения. Они обеспечивают фиксированный регулируемый источник питания. У нас есть регуляторы напряжения серии 78XX (7805, 7806, 7812 и т. Д.) Для положительного источника питания и 79XX для отрицательного источника питания. Но что делать, если нужно изменить напряжение питания, поэтому здесь у нас есть стабилизатор переменного напряжения IC LM317. В этом уроке мы покажем вам, как получить переменное регулируемое напряжение от LM317 IC.С помощью небольшой схемы, подключенной к LM317, мы можем получить переменное напряжение до 37 В с максимальным током 1,5 А. Выходное напряжение изменяется путем изменения резистора, подключенного к регулируемому выводу LM317.

Необходимые компоненты

Регулятор напряжения
  • LM317 IC
  • Резистор (240 Ом)
  • Конденсатор (1 мкФ и 0,1 мкФ)
  • Потенциометр (10К)
  • Батарея (9 В)

принципиальная схема

LM317 Variable Voltage Regulator Circuit Diagram

Hardware implementation of LM317 variable voltage regulator circuit

LM317 Регулятор напряжения IC

Это регулируемая трехполюсная ИС регулятора напряжения с высоким значением выходного тока 1.5A. Микросхема LM317 помогает в ограничении тока, защите от тепловой перегрузки и в безопасной рабочей зоне. Он также может обеспечить работу с плавающей точкой для применения под высоким напряжением. Если мы отсоединяем регулируемую клемму, LM317 все равно поможет в защите от перегрузки. У него типичная линия и регулировка нагрузки 0,1%. Это также устройство без содержания свинца.

Его рабочая температура и температура хранения находятся в диапазоне от -55 до 150 ° C и обеспечивают максимальный выходной ток 2,2 А. Мы можем обеспечить входное напряжение в диапазоне 3–40 В постоянного тока, а i т может дать выходное напряжение 1.От 25 В до 37 В , которые мы можем варьировать в зависимости от необходимости, используя два внешних резистора на регулируемом ПИН-коде LM317. Эти два резистора работают как схема делителя напряжения, используемая для увеличения или уменьшения выходного напряжения. Проверьте здесь цепь зарядного устройства 12 В с использованием LM317

PIN-код LM317

Pinout of LM317 voltage regulator IC

Конфигурация контактов

PIN-код

ПИН-код

PIN-код Описание

1

Настроить

Мы можем настроить Vout через этот контакт, подключив к цепи делителя резистора.

2

Выход

Вывод напряжения на выходе (Vout)

3

Вход

Штырь входного напряжения (Vin)

Расчет напряжения для LM317

Во-первых, вы должны решить, какой выход вы хотите. Как и LM317, имеющее выходное напряжение , диапазон 1.25 В до 37 В постоянного тока. Мы можем регулировать выходное напряжение двумя внешними резисторами, подключенными через регулируемый вывод микросхемы. Если говорить о входном напряжении , оно может находиться в диапазоне от 3 до 40 В постоянного тока.

«Выход будет зависеть только от внешнего резистора, но входное напряжение всегда должно быть больше (минимум 3 В) необходимого выходного напряжения». Как правило, рекомендуемое значение резистора R1 составляет 240 Ом (но не фиксированный, вы также можете изменить его в соответствии с вашими требованиями), мы можем изменить резистор R2.

Вы можете непосредственно найти значение выходного напряжения или резистора R2, используя формулу ниже:

  Vout = 1,25 {1 + (R  2  / R  1 )} 
  R  2  = R  1  {(Vout / 1.25) - 1} 
 

Вы можете напрямую использовать калькулятор LM317 для быстрого расчета резистора R2 и выходного напряжения.

Давайте возьмем пример, значение R1 будет рекомендуемым значением 240 Ом, а R2 мы принимаем 300 Ом, поэтому какое будет выходное напряжение:

Vout = 1.25 * {1+ (300/240)} = 2.8125v 

Вы можете посмотреть демонстрационный видеоролик ниже.

Работа цепи регулятора напряжения LM317

Working of LM317 variable voltage regulator circuit

Эта схема регулятора напряжения очень проста. Конденсатор С1 используется для фильтрации входного напряжения постоянного тока и дополнительно подается на вывод Vin ИС регулятора напряжения LM317. Регулируемый вывод соединен с двумя внешними резисторами и соединен с выводом Vout микросхемы. Конденсатор С2 используется для фильтрации выходного напряжения, получаемого от вывода Vout.И тогда выходное напряжение поступило на конденсатор С2. Проверьте полное рабочее видео ниже.

,

admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о