Pinge stabilisaatori ahelad - tüübid ja disain

Pinge stabilisaatorid hoiavad ära seadmete ja kodumasinate purunemise koormuse kõikumisest. Seade ühildub ühe- ja kolmefaasiliste võrkudega, sobib korteritesse ja eramajadesse. Pinge stabilisaatori ahelat võib vaja minna seadme enda ühendamisel või elektrivõrgu korraldamisel.

Stabilisaatorite tööpõhimõte

Tööpõhimõte sõltub seadme tüübist. Ühiste punktide esiletõstmiseks on soovitatav kaaluda disaini. Seade koosneb järgmistest elementidest:

• Kontrollsüsteem. Võimaldab jälgida väljundpinget, viies selle stabiilse väärtuseni 220 V. Seadmed töötavad veaga 10-15%.
• Automaatne trafo. Saadaval relee, triac, servomootori modifikatsioonide jaoks.Suurendab või vähendab nimipinget.
• Inverter. Inverteri mudelid on varustatud mehhanismiga, mis koosneb generaatorist, trafost ja transistoridest. Primaarmähise läbivad elemendid võivad voolu läbida või välja lülitada, moodustades väljundis pinge.
• Kaitseüksus, sekundaarne toiteallikas. Saadaval mudelites, mis on mõeldud 220 V jaoks.

Möödaviigu või transiidi funktsioon võimaldab stabilisaatoritel anda väljundile pinget kuni seatud piiri ületamiseni.

Releemudelite tööpõhimõte

Releeseade reguleerib pinget, sulgedes relee kontaktid. Parameetrite juhtimine toimub mikroskeemi abil, mille elemendid võrdlevad võrgupinget võrdluspingega. Kui indikaatorid ei ühti, võetakse pinge stabilisaatori mikroskeemidelt signaale mähise alandamiseks või suurendamiseks.

Vaatamata sellele, et releeseadmed on odavad ja kompaktsed, reageerivad nad aeglaselt pinge tõusule, võivad lühiajaliselt välja lülituda ega talu ülekoormust.

Seadme viga on 5-10%.

Kuidas servoajamid töötavad

Servoajami peamised komponendid on servomootor ja automaatne trafo. Kui pinge erineb normist, võetakse vastu signaal trafode lülitamiseks kontrollerist mootorile. Etalon- ja sisendpingeid võrdleb juhtplaat.

Servoajami stabilisaatorid suudavad reguleerida kolmefaasiliste ja ühefaasiliste võrkude koormust. Neid eristab vastupidavus, töökindlus ja nõuetekohane toimimine ülekoormuse korral.

Seadme täpsus on 1%.

Inverterseadmete tööpõhimõte

Inverteri stabilisaator reguleerib pinget topeltkonversioonisüsteemi abil:

1. Vahelduvvool sisendis võrdsustatakse ja juhitakse läbi kondensaatori pulsatsioonifiltri.
2. Alaldusvool suunatakse inverterisse, muundatakse vahelduvvooluks ja suunatakse koormusele.

Väljundpinge jääb stabiilseks.

Inverteriga seadmeid iseloomustab kiire reageerimine, kasutegur 90%, katkematu ja vaikne töö vahemikus 115-300 volti.

Seadme juhtimisulatus väheneb, kui koormus suureneb.

Karakteristikute arvutamise tunnused

Parameetrilise seadme paigaldamiseks peate arvutama transistoride võimsuse, sisendpinge ja baasvoolu. Näiteks maksimaalne väljundpinge on 14 V, minimaalne väljund 1,5 V ja maksimaalne vool 1 A. Teades parameetreid, tehakse arvutus:

1. Sisendpinge. Kasutatav valem on Uin=Uout+3. Arv on pingelanguse koefitsient üleminekulõigus kollektorilt emitterile.
2. Maksimaalne võimsus, mida transistor hajutab. Suurema väärtuse valimiseks vajate teatmeteost. Kasutatakse järgmisi valemeid: Pmax = 1,3 (Uin-Uout) Imax = 1,3 (17-14) = 3,9 W; Pmax = 1,3 (Uin-Uout1) Imax = 1,3 (17-1,5) = 20,15 W.
3. Transistori baasvool. Arvutused tehakse järgmise valemi abil: Ib max = Imax/h21E min. Viimane indikaator on 25, seega 1/25 = 0,04 A.
4. Liiteseadisega türistori parameetrid. Valem rakendatakse Rb = (Uin-Ust)/(Ib max+Ist min)= (17-14)/(0,00133+0,005) = 474 oomi. Ist min – stabiliseerimisvool; Ust – zeneri dioodi tekitatud stabiliseerimispinge.

Arvud ja arvutused on esitatud 1 oomi takistite kohta.

Kompensatsiooni stabilisaatori vooluahel

Kompensatsiooniahelad selgitavad suletud ahelaga ühendust.Seadmetel endil on täpne väljundpinge ilma koormusvoolule viitamata.

Seeriaring

Kasutades teatmeteoses olevaid nimetusi, saate tuvastada:

• reguleerimisseade – P;
• nimipinge allikas – JA;
• võrreldavad näitajad – ES;
• DC võimendi - U.

Väljundpinge arvutamiseks peate teadma seadme tööomadusi. Üks transistor reguleerib ja teine ​​stabiliseerub. Zeneri diood on võrdlusallikaks. Võimsuse erinevus on pinge emitteri ja aluse vahelises piirkonnas.

Kui takistile rakendatakse kollektori voolu, siis pinge langeb ja emitteri sõlme jaoks on vastupidine polaarsus. Selle tulemusena langevad kollektori ja emitteri voolud. Reguleerimise sujuvaks muutmiseks kasutatakse stabilisaatoriliini jaoks jaoturit. Sammu reguleerimine saavutatakse zeneri dioodi tugipinge abil.

Paralleellülitus

Kui pinge erineb nimiväärtusest, tekib mittevastavusimpulss. See on väljund- ja tugimäärade erinevus. Kuna reguleerimisseade asub koormusega paralleelselt, võimendab see signaali. Regulaatori elemendi vool muutub, takisti pinge langeb ja väljundväärtus jääb konstantseks.

Parameetrilise stabilisaatori ahel

Diagramm, mis selgitab võrdluspinge stabiliseerimise protsessi, on parameetriliste mudelite jaoks põhiline. Seadme pingejaguriks on liiteseadis takisti ja paralleelkoormuse takistusega zeneri diood.Kui nimitoitepinge ja voolukoormus kõikuvad, pinge stabiliseerub.

Kui see indikaator sisendis suureneb, suureneb zeneri dioodi ja takisti läbiv vool. Tänu volt-ampri indikaatoritele jääb zeneri dioodi nimiväärtus peaaegu muutumatuks, nagu ka koormuse takistuse pinge. Kõik kõikumised mõjutavad ainult takistit.

Impulssseadme eripära

Impulssseadet iseloomustab kõrge efektiivsus isegi laias pingevahemikus. Seadme ahel sisaldab võtit, energiasalvestusseadet ja juhtimisahelat. Reguleerimiselement on ühendatud impulssrežiimis. Seadme tööpõhimõte:

1. Positiivne tagasiside pinge antakse teisest kollektorist teise kondensaatori kaudu alusele.
2. Kollektor nr 2 avaneb pärast takisti nr 2 vooluga küllastamist.
3. Kollektori ja emitteri ristmikul on küllastus väiksem ja see jääb avatuks.
4. Võimendi on ühendatud kollektoriga nr 3 Zener dioodi nr 2 kaudu.
5. Alus on ühendatud jaguriga.
6. Esimene zeneri diood juhib teise kollektori avamist/sulgemist kolmanda signaali alusel.

Kui teine ​​zeneri diood on avatud, koguneb energia induktiivpoolisse, sisenedes koormuse sulgemisvälja.

Stabilisaatorid mikroskeemidel

Lineaarset jagurit iseloomustab sisendisse ebastabiilse pinge andmine ja stabiilse pinge eemaldamine jagajaõlalt. Joondamine toimub jaotusõla abil, mis säilitab pideva takistuse. Seadmeid iseloomustab disaini lihtsus ja tööhäirete puudumine. Mikroskeemid on ühendatud järjestikku või paralleelselt.

Seeria stabilisaatorid

Jadaseadmeid iseloomustab reguleerimiselemendi lisamine paralleelselt koormusega. Seal on kaks modifikatsiooni:

• Bipolaarse transistoriga. Sellel puudub automaatreguleerimisskeem, pinge stabiilsus sõltub praegusest väärtusest ja temperatuurinäitajatest. Vooluvõimendina kasutatakse emitteri järgijat või komposiit-tüüpi transistorit.
• Automaatse reguleerimisahelaga. Kompensatsiooniseade töötab väljund- ja referentsväärtuste võrdsustamise põhimõttel. Osa väljundpingest eemaldatakse takistusjagurilt ja seejärel võrreldakse Zener-dioodi abil. Juhtahel on tagasisideahel, mille faasinihe on 180 kraadi. Voolu stabiliseerimine toimub takisti või toiteallika abil.

Kõige populaarsemad seeria stabilisaatorid on lahutamatud.

Paralleelstabilisaatori eripära

Paralleelset seadet eristab tarnitud koormusega paralleelse reguleerimiselemendi lisamine. Zeneri dioodi kasutatakse pooljuht- või gaaslahendusega. Ahel on nõudlik keerukate seadmete reguleerimiseks.

Ebastabiilset sisendpinget vähendatakse takisti abil. Eraldi sektsioonis on lubatud kasutada suure diferentsiaaltakistusega bipolaarset kaitselülitit.

Kolme terminaliga seadmete omadused

Vahelduvpinge stabilisaatorid on väikese suurusega ja saadaval plastikust või metallist korpuses. Need on varustatud sisendi, maanduse ja väljundi kanalitega. Pulsatsiooni vähendamiseks on seadme kondensaatorid mõlemalt poolt tihendatud.

Väljundpinge on umbes 5 V, sisendpinge on umbes 10 V ja võimsuse hajumine on 15 W.

Kolme kontaktiga modifikatsioonid võimaldavad saada mittestandardse väärtusega pinget, mis on vajalik prototüüpide, väikese võimsusega akude toiteks, seadmete parandamisel või uuendamisel.

Algoritm seadme isemonteerimiseks

Omatootmiseks on soovitatav kasutada triac-ahelat - tõhusat seadet. See võrdsustab pingetel 130 kuni 270 V tarnitava nimivoolu. Seadet saab valmistada fooliumist PCB-st valmistatud trükkplaadi baasil. Seade on kokku pandud järgmiselt:

1. Magnetahela ja mitme kaabli ettevalmistamine.
2. Mähise loomine traadist läbimõõduga 0,064 mm - vajate 8669 pööret.
3. Ülejäänud mähiste jaoks on vaja ülejäänud juhtmeid läbimõõduga 0,185 mm. Iga pöörde arv on 522.
4. 12 V trafode jadaühendus.
5. 7 filiaali organisatsioon. Esimesed 3 on 3 mm läbimõõduga traadist, teised 18 mm2 ristlõikega rehvidest. Nii ei kuumene isevalmistatud seade.
6. Kontrolleri kiibi paigaldamine plaatina jahutusradiaatorile.
7. Triakide ja LED-ide paigaldus.

Seade vajab jäiga raami külge kinnitatud vastupidavat korpust. Lihtsaim variant on polümeer- või alumiiniumplaadid.

Stabilisaatori ühendusskeem

Stabilisaator sisestatakse eramajja kolmesoonelise VVGng kaabli, kolmeasendilise lüliti ja PUGV juhtme abil. Paigaldamine toimub enne arvestit, eraldi või jaotuspaneelis:

1. Avage kontaktid esikaane tõstmisega.
2. Viige kaabel väljundisse ja sisendisse. Pingutage sisendfaas Lin-klemmi külge, null- (sinine) juhe Nin-klemmi külge ja maandus kruviklemmi külge sobiva tähistusega.
3. Kui maandus puudub, keerake see südamik seadme korpuse kruvi alla.
4. Tagastage stabiliseeritud pinge ühisele paneelile. Faas tarnitakse väljundisse Lout, null - Nout, maandus - maandusse sisendis.
5. Katsetage vooluringi koormuseta režiimis.

Testi jaoks lülitatakse kõik masinad välja, välja arvatud sisend ja need, mis on suunatud stabilisaatorile.

Võrgu ja koormuse vahele ühendatud stabilisaator sobib era- või maamajja, korterisse, tootmisse. Seade kaitseb seadmeid rikete eest ning välistab ülekoormuse ja lühiste mõju elektriliinile.