Σταθεροποιητής τάσης: κύκλωμα, συσκευή και αρχή λειτουργίας

Πίνακας περιεχομένων:

Σταθεροποιητής τάσης: κύκλωμα, συσκευή και αρχή λειτουργίας
Σταθεροποιητής τάσης: κύκλωμα, συσκευή και αρχή λειτουργίας
Anonim

Σε οποιοδήποτε δίκτυο, η τάση δεν είναι σταθερή και αλλάζει συνεχώς. Εξαρτάται κυρίως από την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι, συνδέοντας συσκευές στην πρίζα, μπορείτε να μειώσετε σημαντικά την τάση στο δίκτυο. Η μέση απόκλιση είναι 10%. Πολλές συσκευές που λειτουργούν με ηλεκτρική ενέργεια έχουν σχεδιαστεί για μικρές αλλαγές. Ωστόσο, οι μεγάλες διακυμάνσεις οδηγούν σε υπερφόρτωση μετασχηματιστή.

ηλεκτρικό κύκλωμα σταθεροποιητή τάσης
ηλεκτρικό κύκλωμα σταθεροποιητή τάσης

Πώς λειτουργεί ο σταθεροποιητής;

Το κύριο στοιχείο του σταθεροποιητή θεωρείται ότι είναι ένας μετασχηματιστής. Μέσω ενός μεταβλητού κυκλώματος, συνδέεται με τις διόδους. Σε ορισμένα συστήματα υπάρχουν περισσότερες από πέντε μονάδες. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζουν μια γέφυρα στον σταθεροποιητή. Πίσω από τις διόδους είναι ένα τρανζίστορ, πίσω από το οποίο είναι εγκατεστημένος ένας ρυθμιστής. Επιπλέον, οι σταθεροποιητές έχουν πυκνωτές. Ο αυτοματισμός απενεργοποιείται χρησιμοποιώντας τον μηχανισμό κλειδώματος.

Χωρίς παρεμβολές

Η αρχή λειτουργίας των σταθεροποιητών βασίζεται στη μέθοδο ανάδρασης. Στο πρώτο στάδιο, εφαρμόζεται τάση στον μετασχηματιστή. Αν η οριακή τιμή τουυπερβαίνει τον κανόνα, τότε η δίοδος τίθεται σε λειτουργία. Συνδέεται απευθείας με το τρανζίστορ σε ένα κύκλωμα. Αν σκεφτούμε ένα σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος, τότε η τάση φιλτράρεται επιπλέον. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πυκνωτής λειτουργεί ως μετατροπέας.

Αφού το ρεύμα περάσει από την αντίσταση, επιστρέφει ξανά στον μετασχηματιστή. Ως αποτέλεσμα, η ονομαστική τιμή φορτίου αλλάζει. Για τη σταθερότητα της διαδικασίας, το δίκτυο διαθέτει αυτοματισμό. Χάρη σε αυτό, οι πυκνωτές δεν υπερθερμαίνονται στο κύκλωμα συλλέκτη. Στην έξοδο, το ρεύμα δικτύου διέρχεται μέσω της περιέλιξης μέσω ενός άλλου φίλτρου. Τελικά η τάση διορθώνεται.

Ανθεκτικό κύκλωμα ρυθμιστή τάσης
Ανθεκτικό κύκλωμα ρυθμιστή τάσης

Δυνατότητες σταθεροποιητών δικτύου

Το διάγραμμα κυκλώματος αυτού του τύπου σταθεροποιητή τάσης είναι ένα σύνολο τρανζίστορ, καθώς και διόδους. Με τη σειρά του, δεν υπάρχει μηχανισμός κλεισίματος σε αυτό. Οι ρυθμιστές σε αυτή την περίπτωση είναι του συνήθους τύπου. Σε ορισμένα μοντέλα, εγκαθίσταται επιπλέον ένα σύστημα ενδείξεων.

Μπορεί να δείξει τη δύναμη των υπερτάσεων στο δίκτυο. Η ευαισθησία των μοντέλων είναι αρκετά διαφορετική. Οι πυκνωτές, κατά κανόνα, είναι του τύπου αντιστάθμισης στο κύκλωμα. Δεν έχουν αμυντικό σύστημα.

Μοντέλα συσκευών με ρυθμιστή

Για τον εξοπλισμό ψύξης, απαιτείται ένας ρυθμιζόμενος σταθεροποιητής τάσης. Το σχήμα του συνεπάγεται τη δυνατότητα ρύθμισης της συσκευής πριν από τη χρήση. Σε αυτή την περίπτωση, βοηθά στην εξάλειψη του θορύβου υψηλής συχνότητας. Με τη σειρά του, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο δεν αποτελεί πρόβλημα για τις αντιστάσεις.

Οι πυκνωτές περιλαμβάνονται επίσης στον ρυθμιζόμενο ρυθμιστή τάσης. Το κύκλωμά του δεν είναι πλήρες χωρίς γέφυρες τρανζίστορ, οι οποίες διασυνδέονται κατά μήκος μιας αλυσίδας συλλέκτη. Άμεσα ρυθμιστές μπορούν να εγκατασταθούν σε διάφορες τροποποιήσεις. Πολλά σε αυτή την περίπτωση εξαρτώνται από το απόλυτο άγχος. Επιπλέον, λαμβάνεται υπόψη ο τύπος μετασχηματιστή που είναι διαθέσιμος στον σταθεροποιητή.

Σταθεροποιητές Resanta

Το κύκλωμα ρυθμιστή τάσης Resanta είναι ένα σύνολο τρανζίστορ που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσω του συλλέκτη. Υπάρχει ανεμιστήρας για την ψύξη του συστήματος. Ένας πυκνωτής τύπου αντιστάθμισης χειρίζεται υπερφορτώσεις υψηλής συχνότητας στο σύστημα.

Επίσης, το κύκλωμα ρυθμιστή τάσης Resanta περιλαμβάνει γέφυρες διόδου. Οι ρυθμιστές σε πολλά μοντέλα εγκαθίστανται συμβατικά. Οι σταθεροποιητές Resant έχουν περιορισμούς φορτίου. Γενικά, αντιλαμβάνονται όλες τις παρεμβολές. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν τον υψηλό θόρυβο των μετασχηματιστών.

Σχέδιο μοντέλων 220 V

Το κύκλωμα σταθεροποιητή τάσης 220 V διαφέρει από άλλες συσκευές στο ότι διαθέτει μονάδα ελέγχου. Αυτό το στοιχείο συνδέεται απευθείας με τον ρυθμιστή. Αμέσως μετά το σύστημα φιλτραρίσματος υπάρχει γέφυρα διόδου. Για τη σταθεροποίηση των ταλαντώσεων παρέχεται επιπλέον ένα κύκλωμα τρανζίστορ. Στην έξοδο μετά την περιέλιξη είναι ένας πυκνωτής.

Ο μετασχηματιστής αντιμετωπίζει υπερφορτώσεις στο σύστημα. Η τρέχουσα μετατροπή πραγματοποιείται από αυτόν. Γενικά, το εύρος ισχύος αυτών των συσκευών είναι αρκετά υψηλό. Αυτοί οι σταθεροποιητές μπορούν να λειτουργήσουν ακόμη και σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν. Όσον αφορά τον θόρυβο, δεν διαφέρουν από μοντέλα άλλων τύπων. Η παράμετρος ευαισθησίας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον κατασκευαστή. Επηρεάζεται επίσης από τον τύπο του ρυθμιστή που έχει εγκατασταθεί.

Η αρχή της εναλλαγής ρυθμιστών

Το ηλεκτρικό κύκλωμα αυτού του τύπου σταθεροποιητή τάσης είναι παρόμοιο με το μοντέλο αναλογικού ρελέ. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν διαφορές στο σύστημα. Το κύριο στοιχείο στο κύκλωμα θεωρείται ότι είναι ένας διαμορφωτής. Αυτή η συσκευή ασχολείται με την ανάγνωση ενδείξεων τάσης. Στη συνέχεια, το σήμα μεταφέρεται σε έναν από τους μετασχηματιστές. Υπάρχει πλήρης επεξεργασία πληροφοριών.

Υπάρχουν δύο μετατροπείς για αλλαγή της τρέχουσας ισχύος. Ωστόσο, σε ορισμένα μοντέλα εγκαθίσταται μόνο του. Για την αντιμετώπιση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, χρησιμοποιείται ένας ανορθωτής διαχωριστής. Όταν η τάση αυξάνεται, μειώνει την περιοριστική συχνότητα. Για να ρέει το ρεύμα προς την περιέλιξη, οι δίοδοι μεταδίδουν ένα σήμα στα τρανζίστορ. Στην έξοδο, μια σταθεροποιημένη τάση διέρχεται από το δευτερεύον τύλιγμα.

Μοντέλα σταθεροποιητών υψηλών συχνοτήτων

Σε σύγκριση με τα μοντέλα ρελέ, ο ρυθμιστής τάσης υψηλής συχνότητας (που φαίνεται παρακάτω) είναι πιο περίπλοκος και εμπλέκονται περισσότερες από δύο δίοδοι σε αυτόν. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα συσκευών αυτού του τύπου θεωρείται η υψηλή ισχύς.

Οι μετασχηματιστές στο κύκλωμα είναι σχεδιασμένοι για υψηλό θόρυβο. Ως αποτέλεσμα, αυτές οι συσκευές είναι σε θέση να προστατεύουν τυχόν οικιακές συσκευές στο σπίτι. Το σύστημα φιλτραρίσματος σε αυτά είναι διαμορφωμένο για διάφορα άλματα. Με τον έλεγχο της τάσης, το ρεύμα μπορεί να αλλάξει. ΔείκτηςΗ περιοριστική συχνότητα θα αυξηθεί στην είσοδο και θα μειωθεί στην έξοδο. Η μετατροπή ρεύματος σε αυτό το κύκλωμα πραγματοποιείται σε δύο στάδια.

σταθεροποιητής τάσης κύκλωμα 220V
σταθεροποιητής τάσης κύκλωμα 220V

Αρχικά, ενεργοποιείται ένα τρανζίστορ με φίλτρο στην είσοδο. Στο δεύτερο στάδιο, η γέφυρα διόδου είναι ενεργοποιημένη. Για να ολοκληρωθεί η τρέχουσα διαδικασία μετατροπής, το σύστημα χρειάζεται έναν ενισχυτή. Συνήθως εγκαθίσταται μεταξύ αντιστάσεων. Έτσι, η θερμοκρασία στη συσκευή διατηρείται στο σωστό επίπεδο. Επιπλέον, το σύστημα λαμβάνει υπόψη την πηγή ενέργειας. Η χρήση της μονάδας προστασίας εξαρτάται από τη λειτουργία της.

Σταθεροποιητές 15V

Για συσκευές με τάση 15 V, χρησιμοποιείται ένας ρυθμιστής τάσης δικτύου, το κύκλωμα του οποίου είναι αρκετά απλό στη δομή του. Το όριο ευαισθησίας των συσκευών είναι σε χαμηλό επίπεδο. Τα μοντέλα με σύστημα ενδείξεων είναι πολύ δύσκολο να συναντηθούν. Δεν χρειάζονται φίλτρα, αφού οι ταλαντώσεις στο κύκλωμα είναι αμελητέες.

Οι αντιστάσεις σε πολλά μοντέλα είναι μόνο στην έξοδο. Λόγω αυτού, η διαδικασία μετατροπής είναι αρκετά γρήγορη. Οι ενισχυτές εισόδου εγκαθίστανται με τον πιο απλό τρόπο. Πολλά σε αυτή την περίπτωση εξαρτώνται από τον κατασκευαστή. Ένας σταθεροποιητής τάσης χρησιμοποιείται (το διάγραμμα φαίνεται παρακάτω) αυτού του τύπου πιο συχνά σε εργαστηριακή έρευνα.

ρυθμιζόμενο κύκλωμα ρυθμιστή τάσης
ρυθμιζόμενο κύκλωμα ρυθμιστή τάσης

Λειτουργίες μοντέλων 5 V

Για συσκευές με τάση 5 V, χρησιμοποιείται ειδικός ρυθμιστής τάσης δικτύου. Το κύκλωμά τους αποτελείται από αντιστάσεις, κατά κανόνα, όχι περισσότερες από δύο. Ισχύουντέτοιοι σταθεροποιητές προορίζονται αποκλειστικά για την κανονική λειτουργία των οργάνων μέτρησης. Συνολικά, είναι αρκετά συμπαγείς και λειτουργούν αθόρυβα.

μοντέλα της σειράς SVK

Τα μοντέλα αυτής της σειράς είναι σταθεροποιητές μεταγενέστερου τύπου. Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιούνται στην παραγωγή για τη μείωση των υπερτάσεων από το δίκτυο. Το διάγραμμα σύνδεσης του ρυθμιστή τάσης αυτού του μοντέλου προβλέπει την παρουσία τεσσάρων τρανζίστορ, τα οποία είναι διατεταγμένα σε ζεύγη. Λόγω αυτού, το ρεύμα υπερνικά λιγότερη αντίσταση στο κύκλωμα. Στην έξοδο του συστήματος υπάρχει μια περιέλιξη για το αντίθετο αποτέλεσμα. Υπάρχουν δύο φίλτρα στο σχήμα.

Λόγω της έλλειψης πυκνωτή, η διαδικασία μετατροπής είναι επίσης ταχύτερη. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν υψηλή ευαισθησία. Η συσκευή αντιδρά πολύ έντονα στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Το διάγραμμα σύνδεσης του σταθεροποιητή τάσης της σειράς SVK, που παρέχει ο ρυθμιστής, καθώς και το σύστημα ένδειξης. Η μέγιστη τάση που γίνεται αντιληπτή από τη συσκευή είναι έως και 240 V και η απόκλιση δεν μπορεί να υπερβαίνει το 10%.

διάγραμμα καλωδίωσης σταθεροποιητή τάσης
διάγραμμα καλωδίωσης σταθεροποιητή τάσης

Αυτόματοι σταθεροποιητές "Ligao 220 V"

Για συστήματα συναγερμού, ζητείται σταθεροποιητής τάσης 220V από την εταιρεία Ligao. Το κύκλωμά του είναι χτισμένο πάνω στο έργο των θυρίστορ. Αυτά τα στοιχεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποκλειστικά σε κυκλώματα ημιαγωγών. Μέχρι σήμερα, υπάρχουν αρκετοί τύποι θυρίστορ. Ανάλογα με το βαθμό ασφάλειας διακρίνονται σε στατικές και δυναμικές. Ο πρώτος τύπος χρησιμοποιείται με διάφορες πηγές ηλεκτρικής ενέργειαςεξουσία. Με τη σειρά τους, τα δυναμικά θυρίστορ έχουν τα όριά τους.

Αν μιλάμε για σταθεροποιητή τάσης της εταιρείας "Ligao" (το διάγραμμα φαίνεται παρακάτω), τότε έχει ένα ενεργό στοιχείο. Σε μεγαλύτερο βαθμό, προορίζεται για την κανονική λειτουργία του ρυθμιστή. Είναι ένα σύνολο επαφών που μπορούν να συνδεθούν. Αυτό είναι απαραίτητο για να αυξηθεί ή να μειωθεί η περιοριστική συχνότητα στο σύστημα. Σε άλλα μοντέλα θυρίστορ, μπορεί να υπάρχουν πολλά. Τοποθετούνται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας καθόδους. Ως αποτέλεσμα, η αποτελεσματικότητα της συσκευής μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά.

κύκλωμα ρυθμιστή τάσης δικτύου
κύκλωμα ρυθμιστή τάσης δικτύου

Συσκευές χαμηλής συχνότητας

Για τη συντήρηση συσκευών με συχνότητα μικρότερη από 30 Hz, υπάρχει ένας τέτοιος ρυθμιστής τάσης 220V. Το κύκλωμά του είναι παρόμοιο με τα κυκλώματα των μοντέλων ρελέ, με εξαίρεση τα τρανζίστορ. Σε αυτή την περίπτωση, διατίθενται με πομπό. Μερικές φορές ένας ειδικός ελεγκτής εγκαθίσταται επιπλέον. Πολλά εξαρτώνται από τον κατασκευαστή καθώς και από το μοντέλο. Ο ελεγκτής στον σταθεροποιητή είναι απαραίτητος για την αποστολή σήματος στη μονάδα ελέγχου.

Για να είναι η σύνδεση υψηλής ποιότητας, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν ενισχυτή. Συνήθως εγκαθίσταται στην είσοδο. Συνήθως υπάρχει μια περιέλιξη στην έξοδο του συστήματος. Αν μιλάμε για το όριο τάσης των 220 V, υπάρχουν δύο πυκνωτές. Ο συντελεστής μεταφοράς ρεύματος τέτοιων συσκευών είναι αρκετά χαμηλός. Ο λόγος για αυτό θεωρείται ότι είναι μια χαμηλή περιοριστική συχνότητα, η οποία είναι συνέπεια της λειτουργίας του ελεγκτή. Ωστόσο, ο παράγοντας κορεσμού είναι σε υψηλόσημάδι. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στα τρανζίστορ που είναι εγκατεστημένα με πομπούς.

Γιατί χρειαζόμαστε σιδηροσυντονιστικά μοντέλα;

Σταθεροποιητές σιδηροσυντονιστικής τάσης (το διάγραμμα φαίνεται παρακάτω) χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Το όριο ευαισθησίας τους είναι αρκετά υψηλό λόγω των ισχυρών τροφοδοτικών. Τα τρανζίστορ συνήθως εγκαθίστανται σε ζεύγη. Ο αριθμός των πυκνωτών εξαρτάται από τον κατασκευαστή. Σε αυτήν την περίπτωση, αυτό θα επηρεάσει το τελικό όριο ευαισθησίας. Τα θυρίστορ δεν χρησιμοποιούνται για τη σταθεροποίηση της τάσης.

Σε αυτήν την περίπτωση, ο συλλέκτης μπορεί να αντεπεξέλθει σε αυτήν την εργασία. Το κέρδος τους είναι πολύ υψηλό λόγω της άμεσης μετάδοσης σήματος. Αν μιλάμε για χαρακτηριστικά ρεύματος-τάσης, τότε η αντίσταση στο κύκλωμα διατηρείται στα 5 MPa. Σε αυτή την περίπτωση, αυτό έχει θετική επίδραση στην περιοριστική συχνότητα του σταθεροποιητή. Στην έξοδο, η διαφορική αντίσταση δεν υπερβαίνει τα 3 MPa. Τα τρανζίστορ εξοικονομούν από την αυξημένη τάση στο σύστημα. Έτσι, η υπερένταση μπορεί να αποφευχθεί στις περισσότερες περιπτώσεις.

κύκλωμα ρυθμιστή τάσης
κύκλωμα ρυθμιστή τάσης

Σταθεροποιητές μεταγενέστερου τύπου

Το σχήμα των σταθεροποιητών μεταγενέστερου τύπου χαρακτηρίζεται από αυξημένη απόδοση. Η τάση εισόδου σε αυτή την περίπτωση είναι κατά μέσο όρο 4 MPa. Σε αυτή την περίπτωση, ο παλμός διατηρείται με μεγάλο πλάτος. Με τη σειρά του, η τάση εξόδου του σταθεροποιητή είναι 4 MPa. Οι αντιστάσεις σε πολλά μοντέλα είναι εγκατεστημένες στη σειρά "MP".

Το ρεύμα στο κύκλωμα ρυθμίζεται συνεχώςκαι λόγω αυτού, η περιοριστική συχνότητα μπορεί να μειωθεί στα 40 Hz. Οι διαχωριστές σε ενισχυτές αυτού του τύπου λειτουργούν μαζί με αντιστάσεις. Ως αποτέλεσμα, όλοι οι λειτουργικοί κόμβοι συνδέονται μεταξύ τους. Ο ενισχυτής DC συνήθως εγκαθίσταται μετά τον πυκνωτή πριν από την περιέλιξη.

Συνιστάται: