Stabilizátor napätia meniča pre domácnosť: popis, technické vlastnosti a typy

Ostré a výrazné kolísanie napätia striedavého prúdu v sieti vedie k nestabilnej prevádzke elektronických zariadení a elektrických zariadení pre domácnosť. V extrémnych prípadoch sa takéto skoky môžu stať dôvod rozpadu elektronika a jej zlyhanie. V tomto prípade je nenahraditeľné použitie stabilizátorov napätia napájacej siete. Používatelia sa čoraz častejšie rozhodujú pre stabilizátory napätia meniča pre domácnosť.

Prehľad stabilizátorov napätia

Stabilizátory napätia AC siete sa historicky vyvíjali pomocou rôznych obvodových riešení. V súčasnosti existuje niekoľko typov stabilizátorov:

• stabilizátory napätia relé;
• elektromechanické stabilizátory so servopohonom;
• elektronické tyristorové alebo triakové stabilizátory;
• stabilizátory napätia meniča.

Výstupné napätie stabilizátorov relé sa mení postupne prepínaním vinutí sieťového transformátora s kontaktmi výkonných elektromagnetických relé. Presnosť stabilizácie je určená počtom spínaných vinutí. Takýchto vinutí môže byť od 5 do 10. Pri prepínaní z jedného vinutia na druhé výstupné napätie zmení svoju hodnotu približne o (15-20) V.

V elektromechanických stabilizátoroch jednosmerné servo pohybuje grafitovou kefou kolektora prúdu pozdĺž cievok vinutia autotransformátora. Hodnota riadiaceho signálu závisí od rozdielu medzi vstupným a referenčným napätím zodpovedajúcim hodnote 220 V. Keď je rozdiel eliminovaný, riadiace zariadenie servomotora sa prepne do režimu sledovania.

V elektronických stabilizátoroch sa prepínanie vinutí transformátora používaných ovládačmi uskutočňuje pod kontrolou regulátora.

Spínacia jednotka je vyrobená na polovodičových triakoch alebo tyristoroch. , činnosť regulátora je určená softvérom nainštalovaným u výrobcu produktu.

Princíp činnosti stabilizátora meniča

Činnosť stabilizátora napätia meniča je založená na princípe dvojitej konverzie. Najskôr sa Vstupné striedavé napätie prevedie na jednosmerný prúd a potom sa vykoná reverzná konverzia. Zabezpečenie stabilného striedavého napätia 220 V na výstupe zariadenia sa vykonáva elektronikou stabilizátorov napätia meniča.

Nemá objemné výkonové transformátory. Zloženie stabilizátorov zahŕňa nasledujúce elektronické komponenty:

• vstupný LC sieťový filter;
• polovodičový Diódový usmerňovač s dvoma polovičnými periódami;
• zariadenie na korekciu účinníka;
• blok úložných kondenzátorov;
• menič-menič;
• Quartz hodiny generátor stabilné frekvencie;
• vysokofrekvenčný výstupný filter;
• mikroprocesorový regulátor.

Pasívny vstupný sieťový filter sa používa na elimináciu vysokofrekvenčného rušenia a vyhladenie výbuchov krátkeho napätia v napájacej sieti. Usmerňovač prevádza striedavé napätie na konštantné, ktorého časť elektrickej energie sa akumuluje v bloku vysokokapacitných elektrolytických kondenzátorov. Sú záložným zdrojom, ktorý sa uvedie do prevádzky pri poklese sieťového napätia alebo pri jeho krátkodobom vypnutí.

Úlohou korektora je normalizovať výkon odobratý zo siete a zabrániť preťaženiu stabilizátora počas jeho prevádzky. Menič-menič obnovuje striedavé napätie z jednosmerného prúdu. Vďaka účasti kremenného generátora na jeho prevádzke má výstupné napätie formu čistej sínusovej vlny s frekvenciou 50 Hz s chybou nepresahujúcou 0,5%.

Regulátor riadi činnosť obvodov stabilizácie výstupného napätia a vyhodnocuje stav jednotlivých jednotiek zariadenia s výstupom výsledkov na zobrazovacie prvky. Vydáva príkazy na automatické vypnutie činnosti stabilizátora v prípade, že hodnota vstupného napätia prekročí rozsah riadenia určený technickými charakteristikami.

Technické vlastnosti stabilizátorov

Pri výbere stabilizátora striedavého napätia domácej siete by sa mala venovať veľká pozornosť jeho hlavnému technické vlastnosti, , ktoré zahŕňajú nasledujúce:

• maximálny prípustný výkon záťaže, ktorý môže stabilizátor poskytnúť pri zachovaní kvalitatívnych parametrov sieťového napätia;
• prípustné kolísanie sieťového napätia, na ktorom , napätie na výstupe stabilizátora si zachováva svoju hodnotu s prihliadnutím na požiadavky noriem kvality;
• rýchlosť vyrovnávania, ktorá určuje čas odozvy stabilizátora na krátkodobé rýchle zmeny sieťového napätia, aby sa výstupné napätie nezmenilo;
• tvar výstupného signálu, ideálne sa blíži sínusovej vlne;
• presnosť parametrov stabilizovaného napätia;
• stupeň ochrany, ktorý určuje možnosť prevádzky stabilizátora v podmienkach extrémnych teplôt a zvýšených relatívnych úrovní vlhkosti;
• tvarový faktor určujúci rozmery stabilizátora;
• úroveň rušenia vytvoreného zariadením, pre operáciu z okolitého zariadenia.

Ďalším faktorom ovplyvňujúcim výber stabilizátora môže byť prítomnosť vizuálnych indikačných a poplachových prvkov.

Mal by používateľa plne informovať o hodnotách vstupných a stabilizovaných parametrov a varovať pred výskytom kritických situácií.

Vlastnosti stabilizátorov meniča

Neprítomnosť objemných feromagnetických transformátorov so zložitou štruktúrou vinutia v nich značne uľahčila konštrukciu. Stabilizátory napätia invertora neobsahujú pohyblivé časti Serv, čo nevyžaduje ich pravidelnú údržbu počas prevádzky a robí činnosť stabilizátorov prakticky tichou. Ako výkonové prvky sa používajú polovodičové zariadenia IGBT alebo MOSFET vyrobené pomocou moderných technológií.

Použitie generátorov kremenných hodín vám umožňuje získať výstupné striedavé napätie, ktorého tvar sa blíži k čistému sínusu. Riešenia obvodov vám umožňujú opraviť nedokonalý tvar vstupného sieťového napätia. Všetky funkcie sú riadené mikrokontrolérom.

Indikátory stabilizátorov meniča

Obvodové a technické riešenia implementované v stabilizátoroch napätia invertora umožňujú vyrábať hotové výrobky, ktorých ukazovatele sa výrazne líšia od ukazovateľov iných typov stabilizátorov k lepšiemu. Poprední domáci a zahraniční výrobcovia vytvárajú produktové rady určené pre rôzne úrovne výkonu spotrebiteľov. Začínajú od kapacity 300 VA. Stabilizátor napätia meniča 10 kW (kVA) nie je posledný v tejto sérii.

Pokiaľ ide o ďalšie ukazovatele. Stabilizátory napätia invertora s dvojitou konverziou si zachovávajú stabilizované napätie 220 V na výstupe s odchýlkou najviac 1% so zmenami sieťového napätia v rozsahu 90-310 V. Chyba hodnôt frekvencie nepresahuje 0,5%. Rýchlosť stabilizácie je na úrovni 10 ms, čo umožní použitie presných meracích prístrojov ako záťaže. Súčasne je rušenie impulzov úplne potlačené.

Záver

Stabilizátory napätia invertora postupne získavajú trh sieťových stabilizátorov. Po prečítaní materiálov článku čitatelia pochopia, že je to zaslúžené. Technické a obvodové riešenia používané v takýchto výrobkoch umožňujú dosiahnuť ukazovatele, ktoré sú nedosiahnuteľné pre iné typy stabilizátorov. Ich cena, ktorá sa postupne znižuje, odôvodňuje výhody, ktoré používatelia takýchto zariadení dostávajú po zakúpení.