0 товаров — 0 руб.
В корзине нет ни одного товара

Общее описание стабилизаторов напряжения

В данной статье будут приведены основные типы стабилизаторов напряжения и описание внутренней конструкции. В связи с тем, что модельный ряд различных стабилизаторов очень широк, то статья описывает общие принципы построения, которые помогут Вам определиться в каком направлении двигаться в выборе стабилизатора для своих нужд.

На современном рынке имеется широкий выбор стабилизаторов напряжения от многих производителей и стран. Но, несмотря на это, все они построены по одним и тем же принципам. Различаются только внешним видом, качеством сборки и дополнительными опциями. Тем не менее, различия могут быть в блоке регулировки напряжения, способах охлаждения нагревающихся элементов и в количестве степеней защиты. И соответственно в совокупности каждый имеет свои уникальные конструкторские особенности, отличительные технические характеристики, габаритные параметры, вес и цену стабилизатора на рынке.

Какие же функциональные блоки присутствуют в любом стабилизаторе?

Трансформатор – основной элемент, без которого регулировка напряжения в принципе не возможна. Обычно трансформатор применяют сухого типа с медной обмоткой. В связи с повальным стремлением к удешевлению своей продукции, некоторые производители медную обмотку заменяют алюминиевой, что влечет за собой ухудшение качественных характеристик и надежности в целом. По схеме первичная обмотка трансформатора подключается к устройству регулировки напряжения, а вторичная обмотка подключается в сеть последовательно.

Устройство регулировки напряжения. Здесь и проявляется основные отличия стабилизаторов друг от друга. В настоящее время имеется четыре типа способов регулировки выходного напряжения:

  • Электронный способ – обмотки трансформатора переключаются при помощи силовых тиристоров или симисторов (ключи). Достоинством данного способа является бесшумность переключений. Но из-за того что при работе тиристоры (симисторы) выделяют много тепла, то приходится устанавливать принудительную вентиляцию, что влечет за собой шум работающих вентиляторов. Состоянием ключей устанавливает микропроцессор, который анализирует параметры напряжения на входе и, в соответствии с запрограммированной программой, дает команды ключам на изменение свих состояний (включен/выключен). График стабилизации напряжения имеет пилообразную форму.
  • Релейный способ – аналогичен предыдущему способу, только вместо электронных тиристоров (симисторов) используются релейные контакты. Использование реле удешевляет стабилизатор. При работе слышны щелканье релейных контактов, чем качественнее используемое реле, тем тише звук. Так же к недостаткам можно отнести и наличие искры между контактами в момент переключения. В качественных стабилизаторах используются специальные схемы искрогашения, поэтому наличие искры мало влияет на срок службы прибора. График стабилизации напряжения имеет пилообразную форму.
  • Электромеханический (сервоприводный) способ – основан на применении шагового двигателя с токосъемником, который перемещается по виткам трансформатора и изменяет коэффициент трансформации. При работе издает жужжащий звук. Достоинством является плавная регулировка значений напряжения и маленькая погрешность стабилизации.
  • Ферримагнитный способ – в конструкции используется два дросселя, с насыщенным и ненасыщенным сердечником. При любом изменении напряжения на входе прибора, напряжение удерживается в определенном диапазоне, настроенном производителем на заводе. Производство данного типа началось в 60-х годах прошлого века, сейчас данный тип очень редко используется.

Устройство управления (микропроцессор). Для выполнения стабилизатором своих основных функций необходимо чтобы что-то    управляло всеми функциональными блоками. В настоящее время в качестве управляющего элемента выступает микропроцессор, в котором еще на производстве записывается определенная программа (алгоритм) поведения в различных режимах работы. Использование микропроцессора увеличило скорость стабилизации напряжения на входе, некоторые модели могут до 2000 раз в секунду анализировать входное напряжение и согласно заложенной программе реагировать на изменение. Если учесть, что для стабилизаторов Энергия расчетный срок службы не менее 10 лет, можно посчитать, сколько замеров проведет микропроцессор за все время работы…

Система охлаждения. Способ охлаждения выбирают в зависимости от конструктивных особенностей. Существует несколько способов:

  • Естественное охлаждение – способ, при котором не используются какие-то дополнительные устройства, нагревающиеся элементы прибора устанавливаю таким образов, чтобы охлаждение происходило естественным способом, т.е. обычным потоком воздуха.
  • Принудительное охлаждение – способ, при котором используются вентиляторы для направления потока воздуха на нагревающиеся элементы. Производители стабилизаторов неохотно идут на установку вентиляторов на свои приборы из-за ряда дополнительных недостатков: появление дополнительного шума при работе вентилятора и появления эффекта всасывания пыли внутрь прибора, что косвенно требует установки элементов с большим запасом мощности. Для уменьшения влияния этих недостатков управление вентиляцией доверяют микропроцессору, который включает вентилятор только при нагревании элементов до определенной температуры (около +50оС).
  • Масляное охлаждение – используется в стабилизаторах промышленного назначения большой мощности. Естественно, производители используют специальный корпус, который позволяет использовать данный стабилизатор вне помещения.

Система защиты. Все стабилизаторы в той или иной мере имеют защиту от аварийных ситуаций в работе. В этом моменте пользователю необходимо наиболее четко представлять опасность, которую можно приобрести при выборе в пользу более дешевого вместо более дорогого стабилизатора, потому что производители некачественного товара существенно экономят на элементах защиты.

  • Защита от самовозгорания – именно про этот тип защиты говорилось в предыдущем абзаце. На всех нагревающихся элементах устанавливаются датчики температуры, сигналы от которых поступают управляющему микропроцессору. Микропроцессор постоянно анализирует эти сигналы и при аварийных значениях отключает стабилизатор. Если производитель сэкономил на датчиках, то температура на элементе может повыситься до температуры горения, прибор может воспламениться и, соответственно, есть опасность пожара со всеми вытекающими последствиями. Таким образом, пользователь должен ответственно отнестись к выбору стабилизатора.
  • Защита от перегрузки – микропроцессор отключает прибор при превышении мощности подключенной нагрузки относительно номинальной. Это сделано с целью защитить отдельные элементы стабилизатора от выхода из строя.
  • Защита от К.З. (короткого замыкания) – при коротком замыкании в цепи питания нагрузки происходит резкий скачок тока, чтобы защитить внутренние части от очень большого значения этого тока, производители устанавливают автоматический выключатель.
  • Защита от перенапряжений – если входное напряжение выходит за рамки диапазона регулировки заложенной производителем, то микропроцессор дает команду на отключение стабилизатора. Опять же с целью самозащиты прибора.

Дополнительные возможности. Многие производители стабилизаторов включают в свой продукт дополнительные возможности и функции, призванные улучшить потребительские свойства и облегчить работу со стабилизатором конечного пользователя. Одним из таких дополнительных свойств является функция «БАЙПАС» — режим, при котором питание электрооборудования потребителя происходит напрямую от питающей сети, т.е. в обход стабилизатора (Пример, стабилизатор напряжения Voltron РСН — 8000). Естественно в этом режиме потребители энергии получают нестабилизированное питание, поэтому без крайней необходимости этот режим включать не рекомендуется.

Безусловно, в статья не может претендовать на подробнейшее описание, но, тем не менее, мы надеемся, что она даст первоначальное представление о конструктивных особенностях самих стабилизаторов и их компонентов.

Если у Вас остались какие-либо сложности, вопросы или замечания, то просим связаться с нами любым способом связи, указанным в контактных данных.

268
01.06.2016 г.