Разное

Стабилизатор напряжения зачем нужен: Зачем нужен стабилизатор для коттеджа или частного дома?

admin

Содержание

Зачем нужен стабилизатор для коттеджа или частного дома?

Содержание

Что такое стабилизатор напряжения. Его основные функции

Стабилизаторы напряжения представляют собой электронные устройства, которые на входе подключаются к сети, а на выходе к ответственным электроприборам, нуждающимся в качественном электропитании. Основная их функция заключается в поддержании максимально приближенного к номиналу значения напряжения (220/230 В для однофазных и 380/400 для трёхфазных электросетей), когда во входной линии случаются периодические колебания напряжения, провалы и перенапряжения, а также искажения формы сигнала.

Некоторые модели стабилизаторов также способны выполнять функционал источников питания и защищать подключенные электроприборы от кратковременных перебоев в подаче энергии (но не более, чем на 200 миллисекунд).

В каких случаях установка стабилизатора необходима?

Даже если напряжение в электросети дома не соответствует норме, установка стабилизатора не всегда необходима. Как правило, применение таких приборов требуется только в следующих случаях:

  • если в доме есть критическая нагрузка, особо чувствительная к перепадам напряжения. Например, электронике газового котла и циркуляционному насосу постоянно требуется высококачественное электропитание. При малейшем отклонении сетевого напряжения от нормы в их работе происходит сбой, который может привести к полной заморозке всей отопительной системы дома;
  • если в домашней электросети периодически происходят значительные отклонения сетевых параметров, превышающие рабочий диапазон нагрузки и, соответственно, способные нанести вред её функционированию и сказаться на качестве её работы. Требования к электропитанию обычно указываются на шильдике или в паспорте оборудования. Например, многие современные телевизоры могут функционировать в достаточно широком диапазоне, который в среднем составляет 120-240 В, однако при превышающих этот диапазон перепадах сетевого напряжения ТВ запросто может отключиться или выйти из строя.

Определить наличие в домашней электросети проблем с качеством напряжения достаточно просто. Для этого можно:

  • провести визуальное отслеживание яркости лам накаливания и работы нагревательного оборудования: мерцание освещения или снижение мощности электротехники будет основным признаком перепадов напряжения. Однако их величину можно узнать только при помощи специальных инструментов;
  • выполнить измерение напряжения в сети с помощью мультиметра или вольтметра в течение нескольких дней и в разное время (особенно в период пикового потребления).

Причины некачественного напряжения в домашней сети

Некачественное напряжение в сети может возникать по ряду причин, среди которых наиболее часто встречаются следующие:

  • подключение или, наоборот, отключение мощных потребителей или техники с мощными электродвигателями, обладающими большими пусковыми токами;
  • автоматический перезапуск защитных устройств или неправильно работающий трансформатор на электроподстанции;
  • неправильно смонтированная или изношенная электропроводка;
  • попадание разряда молнии в линию электропередач.

Последствия перепадов напряжения для бытовой электротехники

Негативное влияние нестабильного сетевого напряжения на электротехнику, в зависимости от её вида, может проявляться совершенно разным образом: от сбоя установленных режимов работы до полного выхода из строя. Наиболее часто от некачественного напряжения страдает нагрузка с электродвигателями и компрессорами, например, холодильники (особенно инверторные), котлы отопления, насосы, стиральные машины. Нестабильное напряжение домашней сети, особенно всплески напряжения, могут навредить работе компьютерной техники, аудио- и видеооборудования.

Нагревательные приборы, в конструкции которых присутствуют ТЭНы (утюги, батареи, чайники, кипятильники), комфортно переносят незначительные скачки напряжения и сетевые помехи. Однако при сильно пониженном напряжении они могут не выдавать номинальную мощность, а при перенапряжении – сгореть.

Обратите внимание!
Выход из строя электротехники по причине некачественного сетевого напряжения не является гарантийным случаем. При обращении к продавцу или производителю оборудования в гарантийном ремонте будет отказано, так как прибор эксплуатировался в несоответствующих условиях. Ремонт техники будет осуществлять исключительно за счет пользователя!

Рассмотрим подробнее, как влияют проблемы качества электропитания на бытовую электротехнику, используемую в частных домах.

Вид нагрузки Влияние некачественного электропитания
Компьютерная техника, телевизоры, аудио- и видеооборудование
  • просадка напряжения: отключение блока питания
  • повышенное напряжение: отключение, выход из строя блока питания
  • колебания напряжения: снижение производительности и быстродействия
  • несинусоидальность формы напряжения: сокращение срока службы изоляции
Электроника газового котла
  • просадка напряжения: сбой настроек, нарушение режимов работы
  • повышенное напряжение: отключение или выход из строя
  • несинусоидальность формы напряжения: сбой настроек, нарушение рабочих режимов
Нагревательное оборудование, насосы, стиральные машины, холодильники и другая техника с электромоторами или компрессорами
  • просадка напряжения: потеря мощности, рост тепловыделения, сбой в работе или отключение
  • повышенное напряжение: нарушение режимов работы, аварийная остановка, рост тепловыделения, выход из строя
  • несинусоидальность формы напряжения: рост тепловыделения, сбои в работе, снижение производительности

Подбирая стабилизатор напряжения для ответственного оборудования, необходимо, чтобы его модель обеспечивала максимальную и надежную защиту от всех имеющихся проблем с качеством электропитания.

Типы стабилизаторов и сферы их применения

Сегодня на электротехническом рынке продаются несколько типов стабилизаторов, среди которых выделяются устройства, работающие на основе автотрансформатора, и изделия, основанные на бестрансформаторной технологии двойного преобразования энергии. Разберем особенности и возможности каждого типа изделий.

Тип стабилизатора Схема работы Особенности стабилизации
Автотрансформаторные К данным устройствам относятся релейные, электромеханические, тиристорные и симисторные стабилизаторы напряжения. Изделия имеют схожий принцип коррекции напряжения, который выполняется за счет коммутационного блока (в зависимости от типа стабилизатора это может быть реле, механический привод или электронные ключи), переключающегося на ту обмотку автотрансформатора, которая способна обеспечить максимально приближенное значение выходного напряжения к номиналу. Чем больше обмоток у автотрансформатора, тем плавнее и точнее выполняется регулировка напряжения. В среднем у таких приборов отклонение напряжения от номинального значения составляет от 2 до 10%. Однако такой точности может быть недостаточно для особо электрочувствительных типов нагрузок. Реакция на сетевые перепады выполняется с небольшой задержкой (от 5 мс), из-за чего на выходе устройства может оказаться повышенное или пониженное напряжение. Также недостатком автотрансформаторных моделей является отсутствие коррекции искажения сети.
Двойного преобразования К данным стабилизаторам относятся инверторные модели, которые считаются устройствами нового поколения. Они не имеют автотрансформатора и коммутационных блоков. Коррекция напряжения у них выполняется за счет двойного электронного преобразования: входное переменное напряжение сначала выпрямляется в постоянное, а затем с помощью инвертора переводится обратно в переменное, но имеющее эталонные характеристики. Данные стабилизаторы способны корректировать входное напряжение мгновенно (за 0 мс) при сетевых перепадах в довольно широком диапазоне (90-310 В). При этом выходной сигнал имеет высокую точность: его отклонение от номинального значения составляет не более 2%. Изделия гарантированно обеспечивают нагрузку напряжением идеальной синусоидальной формы независимо от искажений сети. Инверторные модели – пока единственные стабилизаторы, обеспечивающие бесперебойную работу нагрузки при кратковременных пропаданиях сети (до 200 мс).

Сфера использования стабилизаторов определяется их техническими возможностями. Автотрансформаторные стабилизаторы применяются в основном для защиты нетребовательной к качеству питания электротехники, например, осветительных приборов, телевизионной техники, кухонных приборов и электроинструментов без электродвигателей. Инверторные модели, благодаря своим высоким характеристикам, подходят для защиты любых типов нагрузок и используются в самых нестабильных электросетях.

Способы применения стабилизаторов напряжения в доме

В зависимости от типа входной сети, поступающей в дом, вида и количества защищаемой нагрузки используются:

  • трехфазные стабилизаторы, которые устанавливаются в сетях 380/400 В для защиты трехфазного или однофазного оборудования;
  • стабилизаторы конфигурации 3 в 1, применяемые в трехфазных электросетях для защиты только однофазных электроприборов. Устройства равномерно распределяют мощность подключенной нагрузки по всем питающим фазам;
  • однофазные стабилизаторы, которые могут быть подключены как к сетям 380/400 В, так и к сетям 230/220 В, но только для электропитания однофазных электроприборов.

У однофазных моделей может быть несколько вариантов применения, которые будут зависеть от объема подключаемых электроприборов и типа входной сети. В однофазной сети такие устройства могут быть использованы как для защиты одной единицы или целой группы критически важного оборудования (например, газового котла и циркуляционного насоса), так и обеспечения качественного электропитания всего объема электрооборудования в доме. В трехфазной сети можно выполнить подключение по одному однофазному стабилизатору на каждую фазу для защиты всех однофазных нагрузок или установить один стабилизатор только на одной из питающих фаз для обеспечения качественного электропитания группы ответственного однофазного оборудования, например, системы отопления и водоснабжения дома.

Где купить стабилизатор для коттеджа или частного дома?

Купить стабилизаторы напряжения для дома, которые отлично подходят для защиты любой техники , можно напрямую у российского производителя «Штиль», оформив заказ в нашем официальном интернет-магазине.

В карточках товаров подробно описаны их технические характеристики, преимущества и сферы применения, доступны для скачивания инструкции по эксплуатации, презентации и сертификаты, подтверждающие соответствие изделий техническим требованиям.

Заказ могут сделать физические и юридические лица. Доставка стабилизаторов возможна в любой регион России. При оформлении заказа можно выбрать удобный способ безналичной оплаты или получить кредит с помощью сервиса Сбербанка.

Через онлайн-чат предоставляются оперативные консультации по подбору, покупке и эксплуатации оборудования.

Зачем нужен стабилизатор напряжения?

Работа, дом, хобби – в этом мире человеку достаточно сложно бывает успеть всё за один день. Ускорением темпа жизни обусловлены все проблемы, но и все современные решения. Домашняя жизнь кипит не меньше социальной, и проблемы у неё тоже – современные.

Оказавшись дома, человек первым делом спешит совершить все дела по хозяйству. Он бросается стирать, гладить, готовить, убираться. И в такие минуты в доме возникает дефицит свободных розеток – стиральная машинка, пылесос, чайник, мультиварка, а для фона ещё и телевизор – все работают и угрожают стабильности электросети. И нередко при неосторожном обращении с её ресурсом хозяева квартиры на какое-то время погружаются в полную темноту – срабатывает автомат. Кина не будет, электричество кончилось.

СНОВА ПЕРЕГРУЗ СЕТИ?

Как узнать, что вашей электросети нужна помощь?

Знакомы ли вам эти ситуации?

  • Часто перегорают или мигают лампочки.
  • Отключается свет при включении нескольких мощных приборов.
  • Бытовая техника работает с непривычными звуками, перебоями.

Если да – вам определённо нужен стабилизатор напряжения. А заказать его установку вы можете у нас – это быстро и недорого.

ПОРОЙ ЭЛЕКТРОСЕТЬ НЕ ВЫДЕРЖИВАЕТ НАШИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ

Что такое стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения – это устройство, которое служит для стабилизации электрического тока, поддерживая в сети напряжение 220В. Использование такого прибора позволяет защитить всё, что работает от сети, от перепадов напряжения и короткого замыкания, а, стало быть, и возгорания.

Стабилизатор напряжения служит безопасности вашего дома.

Обратимся к теории – в случае, если вы не слишком знакомы с электрикой, и до сих пор не уверены, что вам нужен именно стабилизатор напряжения.

СТАБИЛИЗАТОР ДЛЯ ДОМА

Как работает стабилизатор напряжения?

Стабилизатор, как вы уже поняли из описания, работает с потоками электрического тока. Сам электрический ток – это явление движения, так называют направленное движение электронов в проводнике.

В основе принципа работы стабилизатора лежит электромагнитная индукция.

Электрический ток бывает постоянным и переменным. Переменный варьируется по направлению, величине и частоте. Он наблюдается в розетках и высоковольтных электросетях. Постоянный ток не изменяется ни по одному параметру. Найти его вы можете в изолированных источниках энергии – батарейках, аккумуляторах и т.п.

ФОНАРИ ГОРЯТ БЕСПЕРЕБОЙНО, НО ТОК В НИХ – ПЕРЕМЕННЫЙ

Именно на постоянном токе основана работа схем всех электронных приборов. Они оснащаются устройствами, способными трансформировать переменный ток в постоянный, тем самым стабилизировав его подачу в устройство.

В свою очередь, нестабильность электроэнергии делится также на два вида – постоянная и временная. Постоянная случается из-за изменения пропускной способности линии электропередач. Временная может возникнуть из-за перегрузки электросети и неспособности подстанции эту перегрузку скомпенсировать.

Если подающийся в прибор электрический ток имеет величину от 200 до 240 Вольт, он будет работать бесперебойно. Как только происходит скачок, цепь автоматически размыкается, чтобы предотвратить негативное влияние перепада напряжения.

Главной функцией стабилизатора является сглаживание перепадов напряжения, предотвращение их выключения и продление срока их службы.

Типы стабилизаторов напряжения

Стабилизаторы по принципу работы делятся на:

  • Электронные.
  • Электромеханические.
  • Феррорезонансные.
  • Компенсационные.

Также различают их по фазам, мощности, диапазону и точности.

По типу подключения стабилизаторы бывают:

  • Стационарные (подключаются непосредственно после счётчика).
  • Локальные (устанавливаются перед конкретно взятым прибором или группой приборов).

Электронные стабилизаторы напряжения

Электронный стабилизатор имеет высокий КПД и относится к быстродействующим. Он состоит из обмотки трансформатора со множеством отводов. Для переключения обмоток используются тиристоры (с микропроцессором) и симисторы. Сам прибор не имеет в своём составе механических элементов, и потому устойчив к перепадам напряжения.

Плюсы электронных стабилизаторов:

  • Компактность.
  • Бесшумность.
  • Быстродействие.

Минусы электронных стабилизаторов:

  • Небольшая точность стабилизации.
  • Напряжение на выходе прерывается.

ЭЛЕКТРОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Электромеханические стабилизаторы напряжения

Здесь с помощью электродвигателя, расположенного внутри катушки, происходит передвижение щётки с графитовым наконечником по виткам обмотки. За счёт отличий от предыдущего типа увеличивается точность и снижается быстродействие.

Плюсы электромеханических стабилизаторов:

  • Простота и надёжность конструкции.
  • Высокий КПД.
  • Хорошее противостояние нагрузкам.

Минусы электромеханических стабилизаторов:

  • Быстро изнашивается, так как в его конструкции использованы механические части.
  • Низкое быстродействие.

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ДОМА

Исправную работу электромеханического стабилизатора можно обеспечить, каждые полгода проводя его техобслуживание.

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

Такие приборы состоят из нескольких катушек проволоки, намотанных на стержни конденсаторов. Работают они, как вы уже догадались, по принципу феррорезонанса – стабилизации напряжения посредством изменения фазы тока.

Плюсы феррорезонансных стабилизаторов:

  • Надёжность.
  • Долгий срок службы.
  • Высокая скорость регулировки.

Минусы феррорезонансных стабилизаторов:

  • Низкий КПД.
  • Большие габариты.
  • Шумность.
  • Высокая стоимость.

ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ДЛЯ ДОМА

Различия стабилизаторов по фазам

Стабилизаторы напряжения различаются по фазам на однофазные и трёхфазные.

Однофазные стабилизаторы предназначены для домовых сетей с напряжением 220В. Именно такие стабилизаторы установлены в большинстве квартир.

Их плюс:

  • Беспрерывный контроль входного напряжения.

Минусы:

  • Низкая реакция.
  • Шумность.

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ОДНОФАЗНОГО СТАБИЛИЗАТОРА

Трёхфазные стабилизаторы предназначены для электросетей с напряжением 380В. Они выдерживают большую нагрузку, и потому могут использоваться не только в квартирах, но и в коттеджах, на промышленных объектах.

Их плюс:

  • Устойчивость к высоким нагрузкам.

Минус:

  • В случае поломки одной из фаз защитный режим недоступен.

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТРЁХФАЗНОГО СТАБИЛИЗАТОРА

Как же выбрать стабилизатор напряжения?

Две основные характеристики, на которые стоит обратить внимание при выборе:

  • Мощность – рассчитайте сумму мощностей ваших бытовых приборов, которые будут постоянно подключены к сети (холодильник, плита, телевизор и т.п.), прибавьте к полученному числу 20%.
  • Точность – смотрите маркировку изделия. Для небольших колебаний диапазона: У – узкий, Пт – повышенной точности; для сильных колебаний: Ш – широкий; для медицинского оборудования – Птт, Пттт.
  • Бесшумность – показатель, свойственный не всем стабилизаторам, и порой становящийся причиной отказа от хорошего варианта. Чтобы обеспечить большую бесшумность, устанавливайте стабилизатор подальше от зоны отдыха – спальни, гостиной.
  • Компактность.
  • Стоимость.

Если при использовании стабилизатора потеря мощности составляет более 50%, его стоит заменить на прибор мощнее.

Как установить стабилизатор напряжения?

Как и любые электрические работы, установку стабилизатора напряжения лучше доверить специалисту. В противном случае вы можете неправильно подобрать материалы и поставить под угрозу безопасность вашего дома. Не экономьте на собственном комфорте, тем более, когда есть возможность заказать услуги установки стабилизатора по выгодным ценам.

Вам также могут быть полезны другие материалы

Как выбрать котёл для отопления частного дома?

Все хозяева частных домов однажды задумываются над приобретением современной отопительной системы. Как правильно выбрать котёл отопления для дачи и коттеджа – расскажут специалисты фирмы «Адмирал».

Остались вопросы?

Закажите консультацию,
и мы подберем для вас идеальное решение!

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на и соглашаетесь c политикой конфиденциальности компании.

Что такое стабилизатор напряжения — зачем он нужен, как он работает, типы и области применения

Применение стабилизаторов напряжения стало потребностью в каждом доме. В настоящее время доступны различные типы стабилизаторов напряжения с различной функциональностью и работой. Последние достижения в области технологий, такие как микропроцессорные микросхемы и силовые электронные устройства, изменили наше представление о стабилизаторе напряжения. Теперь они полностью автоматические, интеллектуальные и оснащены множеством дополнительных функций. Они также обладают сверхбыстрой реакцией на колебания напряжения и позволяют своим пользователям дистанционно регулировать требования к напряжению, включая функцию запуска/остановки для выхода.

Что такое стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения представляет собой электрическое устройство, которое используется для обеспечения постоянного выходного напряжения нагрузки на его выходных клеммах независимо от любых изменений/колебаний на входе, т. е. входящего питания.

Основное назначение стабилизатора напряжения — защита электрических/электронных устройств (например, кондиционера, холодильника, телевизора и т. д.) от возможного повреждения из-за скачков/колебаний напряжения, перенапряжения и пониженного напряжения.

Рис.1 – Различные типы стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения также известен как AVR (автоматический регулятор напряжения). Использование стабилизатора напряжения не ограничивается только домашним/офисным оборудованием, которое получает электропитание извне. Даже корабли, у которых есть собственная внутренняя система электропитания в виде дизельных генераторов переменного тока, в значительной степени зависят от этих АРН для обеспечения безопасности своего оборудования.

Оказание первой помощи при электрошо…

Пожалуйста, включите JavaScript

Первая помощь при поражении электрическим током – причины, источники, степень тяжести

Мы можем видеть различные типы стабилизаторов напряжения, доступных на рынке. Как аналоговые, так и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения доступны от очень многих производителей. Благодаря растущей конкуренции и повышению осведомленности об устройствах безопасности. Эти стабилизаторы напряжения могут быть однофазными (выход 220-230 вольт) или трехфазными (выход 380/400 вольт) в зависимости от типа применения. Регулировка желаемого стабилизированного выхода осуществляется методом понижения и повышения, выполняемым его внутренней схемой. Трехфазные стабилизаторы напряжения доступны в двух разных моделях: модели со сбалансированной нагрузкой и модели с несимметричной нагрузкой.

Они также доступны с разным номиналом KVA и диапазонами. Стабилизатор напряжения нормального диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 200–240 вольт с повышающим напряжением 20–35 вольт при входном напряжении в диапазоне от 180 до 270 вольт. Принимая во внимание, что стабилизатор напряжения с широким диапазоном может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 190–240 вольт с повышающим понижающим преобразователем на 50–55 вольт при входном напряжении в диапазоне от 140 до 300 вольт.

Они также доступны для широкого спектра применений, таких как специальный стабилизатор напряжения для небольших устройств, таких как телевизор, холодильник, микроволновая печь, до одного огромного устройства для всей бытовой техники.

В дополнение к своей основной функции стабилизации, стабилизаторы текущего напряжения имеют множество полезных дополнительных функций, таких как защита от перегрузки, переключение при нулевом напряжении, защита от изменения частоты, отображение отключения напряжения, возможность запуска и остановки выхода, ручной/автоматический запуск, отключение напряжения и т.д.

Стабилизаторы напряжения являются очень энергоэффективными устройствами (с КПД 95-98%). Они потребляют очень мало энергии, которая обычно составляет от 2 до 5% от максимальной нагрузки.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения? — Его важность

Все электрические/электронные устройства спроектированы и изготовлены для работы с максимальной эффективностью при типичном напряжении питания, известном как номинальное рабочее напряжение. В зависимости от разработанного безопасного рабочего предела рабочий диапазон (с оптимальным КПД) электрического/электронного устройства может быть ограничен до ± 5 %, ± 10 % или более.

Из-за многих проблем входное напряжение, которое мы получаем, всегда имеет тенденцию колебаться, что приводит к постоянно меняющемуся входному напряжению. Это переменное напряжение является основным фактором, способствующим снижению эффективности устройства, а также увеличению частоты его отказов.

Рис. 2 – Проблемы, связанные с колебаниями напряжения

Помните, что для электрического/электронного устройства нет ничего более важного, чем отфильтрованное, защищенное и стабильное питание. Правильная и стабилизированная подача напряжения очень необходима для того, чтобы устройство выполняло свои функции наиболее оптимальным образом. Это стабилизатор напряжения, который гарантирует, что устройство получит желаемое и стабилизированное напряжение независимо от того, насколько велики колебания. Таким образом, стабилизатор напряжения является очень эффективным решением для тех, кто хочет получить оптимальную производительность и защитить свои устройства от этих непредсказуемых колебаний напряжения, скачков напряжения и помех, присутствующих в источнике питания.

Как и ИБП, стабилизаторы напряжения также являются средством защиты электрического и электронного оборудования. Колебания напряжения очень распространены независимо от того, где вы живете. Могут быть различные причины колебаний напряжения, такие как электрические неисправности, неисправная проводка, молния, короткие замыкания и т. д. Эти колебания могут быть в форме перенапряжения или пониженного напряжения.

Последствия постоянного/периодического перенапряжения для бытовой техники

  • Это может привести к необратимому повреждению подключенного устройства.
  • Может повредить изоляцию обмотки.
  • Может привести к ненужному прерыванию нагрузки
  • Может привести к перегреву кабеля или устройства.
  • Может сократить срок службы устройства.

Последствия постоянного/периодического падения напряжения на бытовую технику

  • Может привести к неисправности оборудования.
  • Это может привести к снижению эффективности устройства.
  • В некоторых случаях устройству может потребоваться дополнительное время для выполнения той же функции.
  • Может снизить производительность устройства.
  • Это может привести к тому, что устройство будет потреблять большие токи, что может привести к дальнейшему перегреву

Как работает стабилизатор напряжения? – Принцип действия функции понижения и повышения

Основная работа стабилизатора напряжения заключается в выполнении двух необходимых функций, т. е. функции понижения и повышения. Функция Buck and Boost — это не что иное, как регулирование постоянного напряжения в условиях перенапряжения и пониженного напряжения. Эта функция Buck and Boost может выполняться вручную с помощью селекторных переключателей или автоматически с помощью дополнительных электронных схем.

Рис. 3 – Основная функция стабилизатора напряжения

В условиях повышенного напряжения функция Buck выполняет необходимое снижение интенсивности напряжения. Точно так же в условиях пониженного напряжения функция Boost увеличивает интенсивность напряжения. Идея обеих функций в целом состоит в том, чтобы поддерживать одинаковое выходное напряжение.

Стабилизация напряжения включает добавление или вычитание напряжения из основного источника питания. Для выполнения этой функции стабилизаторы напряжения используют трансформатор, который подключается к переключающим реле в различных необходимых конфигурациях. Немногие из стабилизаторов напряжения используют трансформатор с различными ответвлениями на обмотке для обеспечения различных корректировок напряжения, в то время как некоторые стабилизаторы напряжения (например, сервостабилизаторы напряжения) содержат автотрансформатор для обеспечения желаемого диапазона коррекции.

Как работают функции Buck и Boost в стабилизаторе напряжения

Для лучшего понимания обеих концепций мы разделим их на отдельные функции.

Понижающая функция в стабилизаторе напряжения

Рис. 4 – Принципиальная схема понижающей функции в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора для функции «Понижающего». В функции Buck полярность вторичной обмотки трансформатора подключается таким образом, что приложенное к нагрузке напряжение является результатом вычитания напряжения первичной и вторичной обмотки.

Рис. 5 – Вычитание напряжения в понижающей функции стабилизатора напряжения

В стабилизаторе напряжения имеется схема переключения. Всякий раз, когда обнаруживается перенапряжение в первичном источнике питания, подключение нагрузки вручную/автоматически переключается в режим «понижающего» режима с помощью переключателей/реле.

Функция форсирования в стабилизаторе напряжения

Рис. 6 – Принципиальная схема функции форсирования в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в режиме «Boost». В функции Boost полярность вторичной обмотки трансформатора подключается таким образом, что приложенное к нагрузке напряжение является результатом сложения напряжения первичной и вторичной обмотки.

Рис. 7. Добавление напряжения в функцию форсирования стабилизатора напряжения

Как автоматически работает конфигурация Buck and Boost?

Вот пример стабилизатора напряжения 02 Stage. Этот стабилизатор напряжения использует реле 02 (реле 1 и реле 2) для обеспечения стабилизированного питания переменного тока нагрузки в условиях повышенного и пониженного напряжения.

Рис. 8 – Принципиальная схема функции автоматического понижения и повышения напряжения в стабилизаторе напряжения

На принципиальной схеме 02-ступенчатого стабилизатора напряжения (изображенного выше) реле 1 и реле 2 используются для обеспечения конфигураций понижения и повышения во время различных обстоятельств колебания напряжения, т. е. перенапряжения и пониженного напряжения. Например, предположим, что вход переменного тока составляет 230 вольт переменного тока, а требуемый выход также является постоянным 230 вольт переменного тока. Теперь, если у вас есть +/- 25 вольт Buck & Boost стабилизация, это означает, что ваш стабилизатор напряжения может обеспечить вам постоянное желаемое напряжение (230 вольт) между 205 вольт (пониженное напряжение) и 255 вольт (повышенное напряжение) входного источника переменного тока. .

В стабилизаторах напряжения, в которых используются трансформаторы с ответвлениями, точки ответвления выбираются на основе требуемой величины напряжения, которое должно быть понижено или повышено. В этом случае у нас есть разные диапазоны напряжения для выбора. Принимая во внимание, что в стабилизаторах напряжения, в которых используются автотрансформаторы, серводвигатели вместе со скользящими контактами используются для получения необходимого уровня напряжения, которое должно быть понижено или повышено. Скользящий контакт необходим, поскольку автотрансформаторы имеют только одну обмотку.

Различные типы стабилизаторов напряжения

Первоначально на рынке появились стабилизаторы напряжения с ручным/селекторным переключателем. В стабилизаторах этого типа используются электромеханические реле для выбора нужного напряжения. С развитием технологий появились дополнительные электронные схемы, а стабилизаторы напряжения стали автоматическими. Затем появился стабилизатор напряжения на основе сервопривода, который способен непрерывно стабилизировать напряжение без какого-либо ручного вмешательства. Теперь также доступны стабилизаторы напряжения на основе ИС/микроконтроллеров, которые также могут выполнять дополнительные функции.

Стабилизаторы напряжения можно разделить на три типа. Это:

  • Стабилизаторы напряжения релейного типа
  • Стабилизаторы напряжения с сервоприводом
  • Статические стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения релейного типа

В стабилизаторах напряжения релейного типа напряжение регулируется переключающими реле. Реле используются для подключения вторичных трансформаторов в различных конфигурациях для реализации функции Buck & Boost.

Как работает стабилизатор напряжения релейного типа?

Рис. 9 – Внутренний вид стабилизатора напряжения релейного типа

На рисунке выше показано, как стабилизатор напряжения релейного типа выглядит изнутри. Он имеет трансформатор с ответвлениями, реле и электронную плату. Печатная плата содержит схему выпрямителя, усилитель, блок микроконтроллера и другие вспомогательные компоненты.

Электронная плата выполняет сравнение выходного напряжения с опорным источником напряжения. Как только он обнаруживает какое-либо повышение или понижение входного напряжения сверх опорного значения, он переключает соответствующее реле для подключения требуемого ответвления для функции Buck/Boost.

Стабилизаторы напряжения релейного типа обычно стабилизируют входные колебания в пределах ±15 % с выходной точностью от ±5 % до ±10 %.

Использование/преимущества стабилизаторов напряжения релейного типа

Этот стабилизатор в основном используется для приборов/оборудования малой мощности в жилых/коммерческих/промышленных целях.

  • Они стоят дешевле.
  • Компактные размеры.
Ограничения стабилизаторов напряжения релейного типа
  • Их реакция на колебания напряжения несколько медленнее по сравнению со стабилизаторами напряжения других типов
  • Они менее долговечны
  • Они менее надежны
  • Они не способны выдерживать скачки напряжения, так как их предел устойчивости к колебаниям меньше.
  • При стабилизации напряжения переход цепи питания может привести к незначительным перебоям в подаче электроэнергии.

Стабилизаторы напряжения с сервоприводом

В стабилизаторах напряжения с сервоприводом регулирование напряжения осуществляется с помощью серводвигателя. Они также известны как сервостабилизаторы. Это замкнутые системы.

Как работает стабилизатор напряжения на основе сервопривода?

В системе с замкнутым контуром гарантируется отрицательная обратная связь (также известная как подача ошибок) на выходе, чтобы система могла гарантировать достижение желаемого результата. Это делается путем сравнения выходного и входного сигналов. Если в случае, если требуемый выходной сигнал выше/ниже требуемого значения, то регулятор источника входного сигнала получит сигнал ошибки (Выходное значение — Входное значение). Затем этот регулятор снова генерирует сигнал (положительный или отрицательный в зависимости от достигнутого выходного значения) и подает его на приводы, чтобы привести выход к точному значению.

Благодаря свойству замкнутого контура стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов используются для приборов/оборудования, которые очень чувствительны и нуждаются в точном входном питании (±01%) для выполнения предусмотренных функций.

Рис. 10 – Внутренний вид стабилизатора напряжения на основе сервопривода

На приведенном выше рисунке показано, как стабилизатор напряжения на основе сервопривода выглядит изнутри. Он имеет серводвигатель, автотрансформатор, понижающий и повышающий трансформатор (с ответвлениями), двигатель, электронную плату и другие вспомогательные компоненты.

В стабилизаторе напряжения на основе сервопривода один конец первичной обмотки понижающего и повышающего трансформатора (с ответвлениями) соединяется с фиксированным отводом автотрансформатора, а другой конец первичной обмотки соединяется с подвижным рычагом. которым управляет серводвигатель. Один конец вторичной обмотки понижающего и повышающего трансформатора подключен к входному источнику питания, а другой конец подключен к выходу стабилизатора напряжения.

Рис. 11- Принципиальная схема сервопривода стабилизатора напряжения

Электронная плата выполняет сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает какое-либо повышение или понижение входного питания сверх опорного значения, он запускает двигатель, который дополнительно перемещает плечо на автотрансформаторе.

При перемещении рычага автотрансформатора входное напряжение на первичной обмотке понижающего и повышающего трансформатора изменится на требуемое выходное напряжение. Серводвигатель будет продолжать вращаться до тех пор, пока разница между значением опорного напряжения и выходным сигналом стабилизатора не станет равной нулю. Этот полный процесс происходит за миллисекунды. Современные стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов поставляются со схемой управления на основе микроконтроллера/микропроцессора, чтобы обеспечить интеллектуальное управление пользователями.

Различные типы стабилизаторов напряжения с сервоприводом

Различные типы стабилизаторов напряжения с сервоприводом: –

Однофазные стабилизаторы напряжения с сервоприводом

серводвигатель, подключенный к переменному трансформатору.

Трехфазные балансные стабилизаторы напряжения с сервоприводом

В трехфазных балансных стабилизаторах напряжения с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам и общей цепи управления. Выход автотрансформаторов варьируется для достижения стабилизации.

Трехфазные несимметричные стабилизаторы напряжения с сервоприводом

В трехфазных несимметричных стабилизаторах напряжения с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам и 03 независимым схемам управления (по одной на каждую автотрансформатор).

Рис. 12 – Внутренний вид трехфазных несимметричных стабилизаторов напряжения с сервоприводом

Использование/преимущества стабилизатора напряжения с сервоприводом
  • Быстро реагируют на колебания напряжения.
  • Обладают высокой точностью стабилизации напряжения.
  • Они очень надежны
  • Они могут выдерживать скачки напряжения.
Ограничения стабилизатора напряжения на основе сервопривода
  • Требуют периодического обслуживания.
  • Для устранения ошибки необходимо отрегулировать серводвигатель. Выравнивание серводвигателя требует умелых рук.

Статические стабилизаторы напряжения

Рис. 13 – Статические стабилизаторы напряжения

Статический выпрямитель напряжения не имеет движущихся частей, как в случае стабилизаторов напряжения на основе сервоприводов. Он использует схему силового электронного преобразователя для стабилизации напряжения. Эти статические стабилизаторы напряжения имеют очень высокую точность, а стабилизация напряжения находится в пределах ±1%.

Статический стабилизатор напряжения содержит понижающий и повышающий трансформатор, силовой преобразователь на биполярном транзисторе с изолированным затвором (IGBT), микроконтроллер, микропроцессор и другие важные компоненты.

Рис. 14 – Статический стабилизатор напряжения, вид изнутри

Как работает статический стабилизатор напряжения?

Микроконтроллер/микропроцессор управляет силовым преобразователем IGBT для создания требуемого уровня напряжения с использованием метода широтно-импульсной модуляции. В методе «широтно-импульсной модуляции» преобразователи мощности с режимом переключения используют силовой полупроводниковый переключатель (например, полевой МОП-транзистор) для управления трансформатором для получения желаемого выходного напряжения. Затем это генерируемое напряжение подается на первичную обмотку трансформатора Buck & Boost. Преобразователь мощности IGBT также управляет фазой напряжения. Он может генерировать напряжение, которое может быть в фазе или на 180 градусов не в фазе с входным источником питания, что, в свою очередь, позволяет ему контролировать, должно ли напряжение добавляться или вычитаться в зависимости от повышения или падения уровня входного питания.

Рис. 15 – Принципиальная схема статического стабилизатора напряжения

Как только микропроцессор обнаруживает падение уровня напряжения, он посылает сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT соответственно генерирует напряжение, аналогичное разности напряжений, на которую уменьшилось входное питание. Это генерируемое напряжение находится в фазе с входным источником питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора. Поскольку вторичная обмотка понижающего и повышающего трансформатора подключена к входному источнику питания, напряжение, индуцируемое во вторичной обмотке, будет добавлено к входному источнику питания. И так стабилизированное повышенное напряжение потом будет подаваться на нагрузку.

Аналогичным образом, как только микропроцессор обнаруживает повышение уровня напряжения, он отправляет сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT соответственно генерирует напряжение, аналогичное разности напряжений, на которую уменьшилось входное питание. Но на этот раз генерируемое напряжение будет на 180 градусов не совпадать по фазе с входным источником питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора. Поскольку вторичная обмотка понижающего и повышающего трансформатора подключена к входному источнику питания, напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, теперь будет вычтено из входного источника питания. Таким образом, на нагрузку будет подаваться стабилизированное пониженное напряжение.

Использование/преимущества статических стабилизаторов напряжения
  • Они очень компактны по размеру.
  • Очень быстро реагируют на колебания напряжения.
  • Обладают очень высокой точностью стабилизации напряжения.
  • Поскольку нет движущихся частей, он почти не требует обслуживания.
  • Они очень надежны.
  • Их эффективность очень высока.
Ограничения статического стабилизатора напряжения

Дорогостоящие по сравнению с аналогами

В чем разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения?

Ну… оба звучат одинаково. Оба они выполняют одну и ту же функцию стабилизации напряжения. Однако то, как они это делают, приносит разницу. Основное функциональное различие между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения заключается в следующем:

Стабилизатор напряжения представляет собой устройство, которое обеспечивает постоянное напряжение на выходе без каких-либо изменений входного напряжения. Принимая во внимание, что регулятор напряжения

представляет собой устройство, которое обеспечивает постоянное напряжение на выходе без каких-либо изменений тока нагрузки.

Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для дома? Руководство по покупке

При покупке стабилизатора напряжения необходимо учитывать различные факторы. В противном случае вы можете столкнуться со стабилизатором напряжения, который может работать хуже или хуже. Чрезмерная производительность не повредит, но это будет стоить вам дополнительных денег. Так почему бы не выбрать такой стабилизатор напряжения, который удовлетворит ваши требования и сэкономит ваш карман.

Различные факторы, играющие важную роль при выборе стабилизатора напряжения

Различные факторы, которые играют жизненно важную роль и требуют рассмотрения перед выбором стабилизатора напряжения: –

  • Требуемая мощность устройства (или группы устройств)
  • Тип устройства
  • Уровень колебаний напряжения в вашем районе
  • Тип стабилизатора напряжения
  • Рабочий диапазон стабилизатора напряжения, который вам нужен
  • Отсечка повышенного/пониженного напряжения
  • Тип схемы стабилизации/управления
  • Тип крепления стабилизатора напряжения

Пошаговое руководство по выбору/покупке стабилизатора напряжения для дома

Ниже приведены основные шаги, которые необходимо выполнить, чтобы выбрать лучший выпрямитель напряжения для дома: –

  • Проверить номинальная мощность прибора, для которого вам нужен стабилизатор напряжения. Номинальная мощность указана на задней панели прибора в виде наклейки или паспортной таблички. Это будет в киловаттах (KW). Как правило, номинальная мощность стабилизатора напряжения указывается в кВА. Преобразуйте его в киловатты (кВт).

(кВт = кВА x коэффициент мощности)

  • Рассмотрите возможность сохранения дополнительного запаса в размере 25-30 % от номинальной мощности стабилизатора. Это даст вам дополнительную возможность добавить любое устройство в будущем.
  • Проверьте предел допустимых колебаний напряжения. Если это соответствует вашим потребностям, вы готовы идти вперед.
  • Проверьте требования к установке и размер, который вам нужен.
  • Вы можете запросить и сравнить дополнительные функции в пределах одного ценового диапазона разных марок и моделей.

Практический пример для лучшего понимания

Предположим, вам нужен стабилизатор напряжения для вашего телевизора. Предположим, что ваш телевизор имеет номинальную мощность 1 кВА. Надбавка 30% на 1кВА составляет 300 Вт. Добавив и то, и другое, вы можете рассмотреть возможность приобретения стабилизатора напряжения мощностью 1,3 кВт (1300 Вт) для вашего телевизора.

Надеюсь, статья была познавательной. Продолжайте учиться.
Прочтите о том, как выбрать аккумулятор — метод и краткосрочные/долгосрочные требования к питанию.

4 причины использовать стабилизаторы напряжения в домашних условиях – Gelco Electronics Pvt. ООО

4 причины использовать стабилизаторы напряжения дома

–
Гелько Электроникс Пвт. ООО

Главная