Стабилизатор напряжения характеристики и применение

Содержание

Основные технические характеристики стабилизатора напряжения

Стабилизатор напряжения характеристики и применение

07.08.2018

Первое, в чем следует разобраться перед покупкой стабилизатора – это основные технические характеристики прибора. Понимание их практического смысла поможет не ошибиться с выбором и не приобрести устройство, несоответствующее требованиям подключаемой нагрузки.

Мы рассмотрим 9 основных параметров, которыми следует руководствоваться при выборе стабилизатора.

Фазность

Количество фаз указывает на тип сети, в которую может включаться стабилизатор, и на категорию нагрузки, которая может от него запитываться. С этого параметра следует начинать выбор стабилизатора.

Однофазные стабилизаторы предназначены для работы с однофазным входным напряжением и предусматривают подключение только однофазных потребителей. Трехфазные стабилизаторы работают, соответственно, с трехфазным входным напряжением, подключать к таким устройствам можно как трёхфазную, так и однофазную нагрузку.

В городских квартирах трехфазная сеть, как правило, не используется либо используется только для электроплиты, в большинстве случаев не требующей стабильного электропитания. Следовательно, для обычной квартиры в черте города выбор чаще всего очевиден – однофазный стабилизатор.

В частных домах и загородных коттеджах трехфазный ввод от питающей сети более распространён. В случае его наличия можно использовать как один трехфазный стабилизатор, так и три однофазных (отдельное устройство на каждую питающую фазу).

Вариант с тремя независимыми стабилизаторами позволит индивидуально подобрать и настроить прибор для каждой фазы, учитывая потребляемую от неё мощность и особенности подключенной к ней нагрузки.

Кроме того, система из трех стабилизаторов более устойчива к неполадкам, так как возникновение сбоя на одной из фаз не скажется на функционировании двух других. Стоит отметить, что и суммарная цена трёх однофазных стабилизаторов обычно меньше, чем одного – трехфазного.

Главным минусом вышерассмотренного варианта является невозможность подключения мощных трехфазных потребителей. Поэтому трехфазный стабилизатор необходим при наличии даже одного работающего от трех фаз устройства.

При подключении однофазных нагрузок к трехфазной сети (через отдельные однофазные стабилизаторы или через единый – трехфазный), все электроприёмники следует равномерно распределять между питающими фазами. Иначе возможно возникновение в сети несимметрии токов и напряжений, негативно влияющей на электрооборудование. Исключить подобное явление помогут стабилизаторы топологии «3 в 1», имеющие трехфазный вход и однофазный выход, что гарантирует идентичную нагрузку на все фазы трехфазной сети при подключении однофазной нагрузки.

Мощность

Мощность стабилизатора зависит от его конструкции и определяет допустимую к подключению нагрузку. Чтобы определить необходимое значение данного параметра, необходимо посчитать суммарное энергопотребление всех устройств, которые планируется одновременно питать от стабилизатора. Для этого достаточно сложить указанные в их технических паспортах показатели потребляемой мощности и добавить к полученному значению запас в 30%.

Следует обратить внимание на приборы, в составе которых присутствует электродвигатель. В быту это, как правило, холодильник, стиральная машина, кондиционер, различный электроинструмент и насосы.

Включение такого оборудования сопровождается возникновением высоких пусковых токов, обуславливающих кратковременный скачок потребляемой из сети мощности, показатели которой могут превышать номинальную в несколько раз.

Поэтому при вычислении суммарного энергопотребления нагрузки, для каждого устройства с электродвигателем необходимо использовать не номинальное значение мощности, а предельное – пусковое (при отсутствии данных о пусковом значении – величину номинальной мощности, умноженную на три).

Распространённая ошибка связана с обозначением электрической мощности, которая для стабилизаторов обычно указывается в Вольт-Амперах (ВА), а для прочих электроприборов – в Ваттах (Вт). Покупатели часто не обращают внимания на единицы измерения, полагаясь только на численный показатель. При этом стабилизатор, имеющий выходную мощность в 500 ВА, не будет соответствовать нагрузке в 500 Вт.

Для подбора актуальной модели стабилизатора необходимо мощность предполагаемой нагрузки перевести из Ватт в Вольт-Амперы, поделив значение в Вт на коэффициент мощности – cos(φ). Величину cos(φ), соответствующую определённому устройству, можно найти в его технических характеристиках или в интернете. При отсутствии данных допустимо принять значение из типового интервала, составляющего для привычных нам бытовых электроприборов – 0,7 — 0,8 (для осветительной и нагревательной техники – 0,9 — 1).

Диапазон входного напряжения

Этот параметр измеряется в вольтах и определяет верхний и нижний порог сетевого напряжения, в пределах которого стабилизатор функционирует и питает нагрузку электроэнергией заявленного качества.

В многоквартирных домах перепады напряжения в сети редко превышают 20% от номинала – большинство современных стабилизаторов соответствуют данным требованиям и легко справляются с подобными колебаниями.

В случае выбора устройства для дома, расположенного за городской чертой, следует учитывать, что чем удалённее находится строение от крупных населенных пунктов, тем шире амплитуда встречающихся в нём скачков напряжения. Для большинства коттеджей требуются модели с границами входного напряжения не менее 130-270 В, а в ряде случае могут понадобиться стабилизаторы и с более широким диапазоном.

Для приобретения стабилизатора с диапазоном входного напряжения, максимально соответствующим колебаниям в электросети, необходимо измерить фактическое напряжение на месте будущей установки прибора. Замеры следует делать в разное время суток и в разные дни недели (желательно в выходные и в будни) – только так вы получите наиболее полную картину сетевых отклонений. При отсутствии навыков, позволяющих провести необходимые измерения самостоятельно, рекомендуем обратиться за помощью к профессиональному электрику.

Важно помнить, что диапазон входного напряжения у стабилизатора должен быть шире, чем амплитуда реальных колебаний в электросети. Также стоит отметить, что внутри допустимого диапазона входного напряжения присутствуют определённые границы, называемые рабочим диапазоном. Выход сетевых параметров за пределы рабочего диапазона сопровождается снижением выходной мощности стабилизатора, что может вызвать перегрузку устройства даже при номинальной нагрузке.

Точность стабилизации

Точность стабилизации или «погрешность стабилизатора» в процентном отношении указывает на величину возможного отклонения выходного напряжения устройства от номинального значения.

Современные стабилизаторы обеспечивают точность в пределах 10% – зависит этот параметр, в первую очередь, от конструкции. Самой высокой точностью обладают инверторные модели, у которых данный показатель составляет 2%, что практически недоступно для полупроводниковых, релейных и электромеханических стабилизаторов. Столь высокая точность необходима для медицинского, измерительного или промышленного оборудования.

У большинства применяемых в быту электроприборов требования к качеству электропитания чуть ниже, они стабильно функционируют при отклонениях входного напряжения и в 7%. Однако отдельным устройствам всё-таки нужен более высокий показатель точности – это техника, работой которой управляет электроника (автоматические стиральные машины, кондиционеры), а также аудио- и видеоаппаратура, где от качества входного электропитания зависит чистота изображения и звука.

При покупке стабилизатора следует убедиться в том, что его точность соответствует величине допустимых для нагрузки отклонений питающего напряжения. Если потребителей несколько и они обладают различными требованиями к точности входного напряжения, то точность стабилизатора следует выбирать исходя из самого узкого диапазона допустимых колебаний.

Быстродействие

Эта характеристика измеряется в миллисекундах и определяет время, которое понадобится устройству, для того чтобы нейтрализовать скачок напряжения и подать на вход нагрузки электроэнергию с номинальными или наиболее близкими к номинальным параметрами.

Быстродействие – важный показатель уровня предоставляемой стабилизатором защиты. Чем выше быстродействие, тем ниже риск повреждения подключенного к прибору оборудования при перепадах сетевого напряжения.

Максимальным быстродействием обладают инверторные стабилизаторы, мгновенно (за 0 мс) отрабатывающие любые сетевые возмущения, что позволяет использовать данные аппараты для защиты абсолютно любого электрооборудования!

Принцип регулирования напряжения

Принцип регулирования сетевого напряжения определяет у стабилизатора форму выходного сигнала.

Приборы с дискретным (ступенчатым) регулированием не могут генерировать идеальную синусоиду, а именно такая форма переменного напряжения необходима для корректного функционирования чувствительной электроники, например – системы управления газового котла. Кроме того, ступенчатое регулирование обуславливает разрывы в электропитании, неминуемо возникающие при переключении порогов стабилизации.

Электромеханические стабилизаторы отличаются плавным регулированием – форма их выходного напряжения ближе к идеальной синусоиде, чем у электронных устройств. Однако электромеханические модели проигрывают приборам с дискретным регулированием в скорости срабатывания, которой иногда может не хватить для обеспечения качественной защиты современного оборудования.

Наиболее плавное регулирование присуще инверторным стабилизатором, только такие приборы гарантируют выходное напряжение в форме идеальной синусоиды и безразрывное электропитание нагрузки во всем допустимом диапазоне входного напряжения.

Способ установки

Существует три способа установки стабилизатора – настенный (навесной), напольный и стоечный. Первый подразумевает размещение на вертикальной плоскости (стене), второй – на горизонтальной поверхности (стол или пол), третий – в телекоммуникационном шкафу или стойке. Исполнение одних стабилизаторов допускает только какое-то определённое размещение, другие более универсальны – их можно устанавливать различными способами.

Выбирая стабилизатор, следует проанализировать помещение, в котором он будет эксплуатироваться, и подобрать модель, способ установки которой позволит поместить изделие с максимальным удобством как для подключения нагрузки, так и для обслуживания.

Важно помнить, что все стабилизаторы имеют предназначенные для вентиляции отверстия в боковых или нижних стенках. Следовательно, при установке стабилизатора нужно обеспечить зазор между указанными отверстиями и ближайшей поверхностью (не менее 20 см). Кроме того, не рекомендуется устанавливать стабилизатор на улице или в холодных, неотапливаемых помещениях, а также вблизи обогревательных приборов и в местах прямого падения солнечных лучей.

Габаритные размеры и вес

Габаритные размеры стабилизатора выбираются исходя из наличия свободного пространства на месте предполагаемой установки прибора. При размещении на поддерживающей конструкции (навесной полке), необходимо удостоверится, что вес стабилизатора не превышает значение нагрузки, допустимой для этой конструкции.

Читайте также  Умножитель напряжения своими руками

Следует понимать, что с увеличением мощности стабилизатора возрастают как его габаритные размеры, так и масса.

Средства индикации и мониторинга

Небольшим бытовым стабилизаторам достаточно иметь световую индикацию для сигнализации о различных режимах работы и дисплей для отображения информации об основных характеристиках прибора.

Для более мощных стабилизаторов, которые обычно применяются в промышленности и обслуживаются профессиональными специалистами, кроме вышеназванного необходимо также наличие поддерживающих различные каналы связи средств удаленного мониторинга.

Источник: https://www.shtyl.ru/support/articles/osnovnye-tekhnicheskie-kharakteristiki-stabilizatora-napryazheniya/

Характеристики и свойства стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения характеристики и применение

Сейчас в любом доме множество бытовой техники. Практически вся она потребляет электрическую энергию. При этом основным требованием для нормальной эксплуатации является стабильность этой энергии. Такие устройства — стабилизаторы напряжения достаточно распространены, но выбрать оптимальный не очень просто. Рассмотрим выбор стабилизаторов напряжения по их характеристикам и свойствам.

Предназначение и виды стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения (СН) – устройство, предназначенное для оптимизации показателей электрической сети и удержания их в нормативных пределах. Основными показателями электросети являются сила тока и напряжение. Иногда еще добавляют частоту тока. В зависимости от принципа действия различают следующие виды СН.

  1. Параметрические. В них значения выходных величин силы тока и напряжения в рабочем состоянии поддерживаются радиоэлектроникой. Однако они шумят, имеют низкий КПД и высокую зависимость от питающего их напряжения.
  2. Компенсационные СН в работе используют компенсационные свойства обмоток трансформатора, который есть в основе любого такого прибора. КПД у них выше, шум меньше, но стабилизационные характеристики не очень высоки.
  3. Наиболее перспективные стабилизаторы напряжения — электромеханические. Имеют в корпусе двигатель с системой управления, что позволяет плавно осуществлять регулировку напряжения и силы тока.

Кроме того есть еще разделение устройств на трехфазные и однофазные. Первые используются в промышленности, а вторые для бытовых условий.

Основные характеристики

Мощность. При покупке СН необходимо учитывать возможное увеличение суммарной мощности всех потребителей в квартире или доме, так как они могут приобретаться после установки стабилизатора. Минимально рекомендуют аппараты от 1 кВт, подобные стабилизаторы в широком ассортименте представленны в компании «Энергия АСН» — http://energy-voltron.com/trademark/energiya.

Номинальное напряжение. В однофазных устройствах оно от 220 В до 240 В. Это позволяет использовать потребители в полном объеме.

Диапазон стабилизируемого напряжения. Это очень важный параметр, показывающий, при каких пиковых показателях напряжения, стабилизатор будет нормально работать. Обычно это от 130 В до 280 В.

Формат регулировки. Она может изменяться плавно или ступенчато. Первый вариант предпочтительней там, где есть высокоточные потребители.

Устойчивость к перегрузкам. Немаловажный фактор, измеряемый в процентах. Обычно говорят о величинах не менее 160-200%.

Скорость стабилизации — величина, показывающая, как быстро СН отрабатывает нестабильность по какому либо параметру. Она в пределах от 10 до 42 мс.

Погрешность стабилизации. У хороших аппаратов находится в пределах 3-4%.

Защита от неблагоприятных факторов. К таковым относятся, высокое либо низкое напряжение, короткое замыкание. Практически на всех современных СН она есть. Кроме того сам прибор должен иметь датчики, защищающие его от перегрева или кратковременных пиковых нагрузок.

Уровень шума и габариты. Современные стабилизаторы малошумные. Уровень издаваемого ими шума сравним с аналогичным у системного блока ПК. Вес зависит от начинки. Чем функциональней и качественней аппарат, тем он выше.

Советы специалистов при выборе

В процессе выбора СН для дома или квартиры основное внимание следует уделить суммарной потребляемой мощности и условиям, в которых аппарат будет функционировать. Первый показатель лучше брать с запасом, но небольшим. Вы должны рассчитать примерную общую мощность всех ваших потребителей и добавить к ней 20-25%. Следует обратить внимание на диапазон температур, в котором стабилизатор будет нормально работать.

В любом случае его лучше устанавливать в теплом и сухом месте, подальше от нагревательных элементов и систем водоснабжения. Также посмотрите в характеристиках скорость стабилизации, чем она выше, тем меньше шансов выхода из строя потребителей при скачке напряжения. Оптимальнее всего будет привлечь к выбору профессионала, который впоследствии будет устанавливать СН в вашей квартире.

Он учтет все нюансы выбора и поможет купить то, что действительно подходит для ваших условий.

Выбор дело интересное. Несмотря на многообразие этих нужных приборов, можно оптимизировать покупку, прочитав наш обзор и немного понимая, что такое сила тока и напряжение.

Общая оценка статьи:    : 2018.05.05   

Источник: http://metallicheckiy-portal.ru/articles/elektronika/stabilizatori/xarakteristiki_i_svoistva_stabilizatorov_naprajenia

Основные характеристики стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения характеристики и применение
Категория: Поддержка по стабилизаторам напряжения 13.03.2015 12:03 Abramova Olesya

Современные технологии развиваются неумолимыми темпами, еще 15 лет назад было сложно представить себе, что практически каждый будет иметь при себе собственный телефон, еще 10 лет назад сложно было поверить, что при помощи мобильного телефона можно узнать погоду, прочесть самые свежие новости или даже посмотреть фильм, да еще и в HD качестве.

Стабилизаторы напряжения не стали отщепенцами, еще 25 лет назад было сложно представить мощное электронное устройство, самостоятельно управляющее процессами регулирования и защитными функциями. Сегодня это реальность доступная всем и каждому, однако, важно учесть тонкие нюансы выбора в соответствии с вашими требованиями, чтобы получить надежный и долговечный инструмент, который будет долгие годы оберегать сеть от аварий сети и нестабильного напряжения.

Ниже представлены основные характеристики, на которые в обязательном порядке необходимо обратить внимание при покупке стабилизатора. Характеристики расположены от наиболее к наименее важным.

1. Номинальное напряжение

Стабилизаторы напряжения делятся на однофазные (220/230/240В) и трехфазные (380/400/415В). Некоторые модели позволяют дополнительно регулировать выходное напряжение, к примеру, вместо традиционных 220В, можно установить 230В, что является необходимой нормой для любого современного бытового прибора.

Единица измерения – Вольт. Например, 220 Вольт. 

2. Мощность

Мощность стабилизаторов напряжения – одна из ключевых характеристик. Выбирая модель определенной мощности, не забывайте, что вы можете докупать новые бытовые приборы, которые могут увеличить совокупную мощность потребления. Для этого, при покупке стабилизатора, необходимо делать запас по мощности.

Единица измерения – кВт/кВА. Например, 12кВт/15кВА.

3. Погрешность (точность стабилизации)

К большому сожалению, еще не изобрели такой стабилизатор, который бы регулировал напряжения без погрешности. Именно по этой причине, данная характеристика остается основной. В основной массе, стабилизаторы имеют погрешность в пределах от 5 до 0,5%, что подразумевает отклонение выходного напряжения на данную величину от номинального 220 или 380В. Другими словами, если вы купили однофазный стабилизатор с погрешностью 4%, то погрешность составит 220±8,8 Вольт.

Для бытового применения подойдут стабилизаторы с любой погрешностью до 6%, но если установлено дорогостоящее оборудование (Hi-End акустические системы, домашние кинотеатры, специфические домашние медицинские установки и т. д.), то в таком случае будет оправданной покупка стабилизаторов с более точной регулировкой на уровне 0,5 – 3%. Как правило, в технической документации всегда указаны допуски по питающему напряжению для нормальной работы устройства.

Единица измерения – %. Например, 220Вольт±3%.

4. Диапазон стабилизации напряжения

Пределы диапазона стабилизации относятся к важнейшим характеристикам стабилизаторов, которые должны быть в обязательном порядке учтены.

Большинство производителей предлагают несколько диапазонов напряжения для одной модели, это очень удобно, поскольку если подходят все остальные параметры, остается лишь уточнить минимальное и максимальное входное напряжение для подбора соответствующего диапазона.

Если говорить об украинских производителях, то мощность стабилизаторов снижается с прямо пропорциональной зависимостью от падения входного напряжения, в случае с европейскими производителями, мощность сохраняется во всем диапазоне, однако чем шире диапазон, тем выше стоимость стабилизатора.

Единица измерения – Вольт. Например, 132 – 278 Вольт.

5. Принцип регулирования

Принцип регулирования может быть дискретным или плавным. Зачастую, для решения самых распространенных задач в бытовом сегменте, подходят стабилизаторы с любым типом регулирования. Если же говорить о промышленности, медицинских объектах и других, где имеются сложные высокотехнологическое электрооборудование, рекомендуется применять стабилизаторы с плавным регулированием. Подробнее о принципах работы и регулировании можно прочесть в статье «Принципы работы стабилизаторов напряжения»

6. Скорость стабилизации

Современные устройства обладают высокой скоростью стабилизации. Обращайте внимание на то, что электронные стабилизаторы в срок от 20 до 40мс отрабатывают любой скачек напряжения в пределах диапазона, тогда как электродинамически устройства имеют быстродействие на уровне от 8 до 16мс/В.

Единица измерения – мс или мс/В. Например, 20мс.

7. Перегрузочная способность

Для промышленности и устройств с высокими пусковыми токами (двигатели, насосы, компрессоры и т. д.) требуется дополнительно учитывать величину пикового значения тока при запуске потребителя. Стабилизаторы разных серий и принципов работы рассчитаны на разные перегрузки. Электронные устройства до 150 – 200% от номинальной мощности, электродинамические до 1000%. Таким образом приобретая, к примеру, однофазный стабилизатор НОНС-7500 SHTEEL мощностью 7,5кВА с перегрузочной способностью 150% допускается кратковременная перегрузка до 11,25кВт.

Единица измерения – %. Например, 200%.

8. Защита потребителей

Продолжая статью об основных характеристиках стабилизаторов напряжения, нельзя не упомянуть о защите, которую предлагают стабилизаторы. К самым распространенным, которые должны быть в каждой модели, можно отнести:

  • защита от перенапряжения;
  • защита от низкого напряжения;
  • зашита от короткого замыкания или токовая защита;

Более мощные и дорогие модели могут комплектоваться защитой от импульсных перенапряжений (молниезащита), а также специальными EMI-фильтрами, которые производят фильтрацию электрических шумов и помех.

9. Защита стабилизатора

В первую очередь устройство должно быть снабжено тепловыми датчиками, которые расположены на силовых частях, которые подвергаются нагреву при работе. Такая мера обезопасит стабилизатор от самовозгорания при длительной перегрузке. Нередко производители защищают цепи плавкими предохранителями, такая мера дополнительно защищает дорогостоящие компоненты от выхода из строя.

10. Уровень шума

Для многих потребителей данный пункт является основной характеристикой. Однако в нашем списке данный пункт занимает не такую важную роль, поскольку все типы стабилизаторов за исключением релейного и феррорезонансного имеют уровень шума не больше чем у обычного холодильника, правда, это справедливо, когда соблюдаются все рекомендации по подбору модели (диапазон напряжения, мощность, запас мощности и т. д.). При регулярных перегрузках силовой части будет подключаться принудительное охлаждение в виде кулеров, в таком случае издаваемый шум будет схож с системным блоком стационарного компьютера последнего поколения.

Внимание! Стабилизатор запрещается устанавливать в закрытые ниши и шкафы. Также во избежании перегрева не рекомендуется накрывать устройство любыми материалами.

11. Требования к окружающей среде

Место установки стабилизатора – важная составляющая при выборе. Некоторые модели работают только от +5C, другие напротив прекрасно справляются со своими задачами от –20С.

Читайте также  Принцип работы стабилизатора напряжения 220в

12. Система управления

Современный стабилизатор обязан комплектоваться режимом bypass или транзит, который обеспечит подачу электроэнергии в обход стабилизирующего узла. Нормой является и наличие несложной индикации, которая обеспечит вас данными о входном и выходном напряжении, потребляемой мощности, кодах ошибок при аварии сети и т.д.

Дополнительно производители предлагаю комплектацию многофункциональными анализаторами сети, которым могут синхронизироваться с компьютером или записывать параметры на карту памяти.

13. Размеры и вес

Последний пункт, который мы включили в описание основных характеристик стабилизаторов напряжения – физические размеры и вес устройства. Прежде всего обращайте на вес, это важный показатель качества силовой части стабилизатора. Как правило стабилизаторы низкого качества весят на 25-50% легче тех устройств, где мощность силовой части соответствует действительности.

Источник: https://best-energy.com.ua/support/stabilizers/327-main-characteristics-of-voltage-stabilizers

Интегральный стабилизатор напряжения в техвыводном корпусе с фиксированным выходным напряжением и его применение

Стабилизатор напряжения характеристики и применение

Широкое применение в электронике нашли интегральные стабилизаторы напряжения и особенно один их вид — стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением в трехвыводных корпусах. Они хороши тем что не требуют внешних элементов (кроме конденсаторов фильтров), регулировок и имеют широкий диапазон токов в нагрузках. Не буду приводить здесь их технические характеристики, а приведу только основные данные и схемы возможного применения.

Стандартные линейные стабилизаторы выпускаются многими производителями и имеют не одно обозначение, мы рассмотрим их на примере наиболее характерного типа:

  • серия L78 (для положительных напряжений),
  • и серия L79 (для отрицательных напряжений).

В свою очередь стандартные регуляторы делятся на:

  • слаботочные с выходным током в районе 0,1 А (L78Lхх) — вид на рис. 1а ,
  • со средним значением тока порядка 0,5 А (L78Мхх) — вид на рис. 1б,
  • сильноточные 1…1,5 А (L78хх) — вид на —рис.1в.

Невысокая стоимость, простота применения и большое разнообразие выходных напряжений и корпусов делают эти компоненты весьма популярными при создании простых схем электропитания. Надо отметить, что эти регуляторы обладают рядом дополнительных функций, обеспечивающих безопасность функционирования. К ним относятся защита от перегрузки по току и температурная защита от перегрева микросхемы.

Рисунок 1

Интегральные стабилизаторы используют корпуса типов: КТ-26 , КТ-27, КТ-28-2, ТО-220,
КТ-28-2, КТ-27-2, ТО-92, ТО-126, ТО-202, которые близки к изображенным на рис.1.

Микросхемы серии 78xx

Это серия ИМС линейных стабилизаторов с фиксированным выходным напряжением — 78xx (также известная как LM78xx).

Их популярность связана, как уже говорилось выше, с их простотой использования и относительной дешевизной. При указании определённых микросхем серии, «xx» заменяется на двухзначный номер, обозначающий выходное напряжение стабилизатора (к примеру, микросхема 7805 имеет выходное напряжение в 5 вольт, а 7812 — 12В). Стабилизаторы 78-ой серии имеют положительное относительно земли рабочее напряжение, а серия 79xx отрицательное, имеет аналогичную систему обозначений. Их можно использовать для обеспечения и положительного, и отрицательного напряжений питания нагрузок в одной схеме.

Кроме того, их популярность серии продиктована несколькими преимуществами перед другими стабилизаторами напряжения:

  • Микросхемы серии не нуждаются в дополнительных элементах для обеспечения стабильного питания, что делает их удобными в использовании, экономичными и эффективно использующими место на печатной плате. В отличие от них большинство других стабилизаторов требуют дополнительные компоненты или для установки нужного значения напряжения, или для помощи в стабилизации. Некоторые другие варианты (например, импульсные стабилизаторы) требуют не только большого количества дополнительных компонентов, но могут требовать большой опыт разработки.
  • Устройства серии обладают защитой от превышения максимального тока, а также от перегрева и коротких замыканий, что обеспечивает высокую надёжность в большинстве случаев. Иногда ограничение тока также используется и для защиты других компонентов схемы,
  • Линейные стабилизаторы не создают ВЧ помех, в виде магнитных полей рассеяния и ВЧ пульсаций выходного напряжения.

К недостаткам линейных стабилизаторов можно отнести более низкий КПД по сравнению с импульсными, но при оптимальном расчете он может превышать 60%.

Структура интегрального стабилизатора показана на рис. 2

Рисунок 2

Требование к применению стабилизаторов:

  • падение напряжения на нем не должно быть ниже 2 вольт,
  • максимальный ток через него, не должен превышать указанного в соотношении:

Imax< P/Uin-out

где:

P — допустимая мощность рассеяния микросхемы, Uin-out — падение напряжения на микросхеме (Uin-out= Uin — Uout).

Типовая схема включения стабилизатора напряжения в техвыводном корпусе
с фиксированным выходным напряжением

Типовая схема включения интегрального стабилизатора напряжения в трехвыводном корпусе с фиксированным выходным напряжением показана на рис. 3.

Рисунок 3

Мы видим, микросхемы подобного типа не требуют дополнительных элементов, кроме конденсаторов фильтрующих напряжение — которые фильтруют питающее напряжение и защищают стабилизатор от помех проникающих с нагрузки и от источника питающего напряжения.

Для обеспечения устойчивой работы микросхем серии 78хх во всем диапазоне допустимых значений входных и выходных напряжений и токов нагрузки рекомендуется применять шунтирующие вход и выход стабилизатора конденсаторы. Это должны быть твердотельные (керамические или танталловые) конденсаторы емкостью до 2 мкф на входе и 1 мкф на выходе. При использовании алюминиевых конденсаторов их емкость должна быть более 10 мкф. Подключать конденсаторы необходимо как можно более короткими проводниками как можно ближе к выводам стабилизатора.

Диапазон применения данного типа линейных стабилизаторов напряжения можно расширить используя простой прием, приподняв на заданный уровень напряжения V1 вывод GND  стабилизатора. Это приводит к росту выходного напряжения на величину равную V1.

Рисунок 4

Это можно сделать несколькими способами:

Рисунок 5

Подъем напряжения на выходе интегрального стабилизатора с фиксированным напряжением с помощью: а) резистора на котором возникает падение напряжения на резисторе R1 за счет протекания тока потребления стабилизатора I,  б)падение напряжение на резисторе R1 создается током потребления стабилизатора I1 и током делителя I2 (возможно регулирование),  в) стабилизатора напряжения.

Микросхемы позволяют создавать множество схем на основе стабилизаторов.

Регулировка выходного напряжения

Как я уже писал выше (см. рис. 5б) линейные стабилизаторы позволяют изменять выходное напряжение. Подробная схема показана на рис. 7.

По той же схеме возможно и функциональное регулирование выходного напряжения.

Например возможно регулирование выходного напряжения в зависимости от температуры для применения в системах стабилизации температуры — термостатах. В зависимости от типа температурного датчика он может включаться вместо резисторов R1 или R2.

Рисунок 7

Параллельное включение стабилизаторов

Линейные стабилизаторы допускают параллельное включение для увеличения тока нагрузки, но при этом надо выровнять токи потребления. Обычно это делается с помощью небольшого резистора включенного между выходом стабилизатора и общей нагрузкой (рис. 8а). Другой вариант — применение для этой цели диодной сборки (рис. 8б). Данная схема приводит к несколько большей потери напряжения, но позволяет защитить систему от выхода из строя при выходе из строя (при КЗ) одного из стабилизаторов.

Рисунок 8

Стабилизатор тока

Для питания некоторых нагрузок требуется источник стабильного тока. Это например цепочки светодиодов.

Рисунок 6

Регулятор скорости вращения вентилятора системы вентиляции компьютера

Рисунок 7

Данный регулятор имеет ту особенность, что (для устойчивой раскрутки вентилятора) в начальный момент времени на вентилятор подается полное напряжение (12В). После того как конденсатор С1 зарядится напряжение на выходе будет определяться резистором R2.

Стабилизатор с плавным выходом на номинальное напряжение

Рисунок 8

Данная схема отличается тем, что в начальный момент времени напряжение на выходе стабилизатора равно 5В (для данного типа), после чего напряжение плавно поднимается до величины определяемой регулирующими элементами.

Собрал А.Сорокин,

2013 г.

Источник: http://www.electrosad.ru/Electronics/stab.htm

Выбор однофазного стабилизатора напряжения: виды, особенности и характеристики

Стабилизатор напряжения характеристики и применение

Любая электрическая сеть состоит из нескольких фаз и нуля. Число фаз может варьироваться от одной до трёх. В жилых домах обычно используется однофазная электрическая сеть. Трёхфазное электропитание используется в основном на промышленных объектах.

В тех случаях, когда в домашних условиях нужно получить качественное по всем параметрам напряжение, можно применить однофазный стабилизатор напряжения. Однофазный стабилизатор предназначен для нормализации напряжения в условиях изменения его в некоторых пределах. Однофазная сеть предполагает большой выбор моделей стабилизаторов различных конструкций.

Особенности однофазного стабилизатора

Поскольку однофазная сеть предполагает наличие только двух проводных линий (фаза и ноль), устройство, предназначенное для её нормализации, не отличается сложностью конструкции. Схема контроля определяет величину поступающего напряжения и его отклонение от номинального значения. Затем, в зависимости от конструкции прибора, осуществляется изменение этого напряжения в положительную или отрицательную сторону. В результате на выходе устройства появляется величина, обеспечивающая нормальную работу бытовых устройств и электронной аппаратуры.

Однофазные стабилизаторы могут использоваться на следующих объектах:

  • Жилые квартиры;
  • Загородные дома;
  • Офисные и административные помещения;
  • Производственные предприятия.

Эти устройства выпускаются на различные мощности, что  определяет их сферу применения. Стабилизаторы мощностью до 1000Вт используются для питания бытовой техники, которая представляет собой активную нагрузку.

Для обеспечения работы электротехнических устройств с большими пусковыми токами применяются однофазные стабилизаторы, имеющие мощность в пределах 1500-10 000 Вт. Более мощные приборы, до 100 кВт, применяются в условиях промышленных предприятий.

Однофазный стабилизатор напряжения на 5 кВт способен обеспечить всю электротехнику загородного дома или, включая погружной насос артезианской скважины и систему полива растений. Также они широко используются в качестве стабилизатора напряжения для дачи.

Типы стабилизаторов

В зависимости от принципа действия, стабилизаторы осуществляют нормализацию напряжения разными способами.

В бытовых условиях применяются следующие типы однофазных стабилизаторов:

  • Сервоприводные;
  • Релейные;
  • Тиристорные.

Сервоприводный

Стабилизатор напряжения с сервоприводом представляет собой обычный автотрансформатор с механической регулировкой напряжения. По обмотке трансформатора перемещается скользящий контакт, закреплённый на роторе серводвигателя. Величину угла поворота ротора задаёт схема контроля напряжения. При низком напряжении трансформатор работает как повышающий, а при высоком напряжении как понижающий. В результате на выходных клеммах устройства получается напряжение точно соответствующее номинальному – 220В.

Устройство стоит недорого и обеспечивает высокую точность установки. Основным недостатком электромеханического стабилизатора является его низкая скорость отработки скачков напряжения и шум от работы серводвигателя. Из-за того, что щётки загрязняются, срабатываются и обгорают, такой стабилизатор требует регулярного технического обслуживания.

Релейный

Релейный стабилизатор так же имеет в своей конструкции автотрансформатор. Но вместо плавной регулировки напряжения, это устройство может обеспечить только дискретное изменение напряжения на выходе. Это обусловлено особенностью конструкции. Изменение напряжения на выходе, осуществляется переключением обмоток трансформатора с помощью реле.

Причём, чем большее количество реле используется в схеме устройства, тем большую точность можно получить. Несмотря на это добиться идеальной точности с помощью такого устройства, практически невозможно.

Читайте также  Как подобрать стабилизатор напряжения для дома?

К достоинствам прибора релейного типа можно отнести хорошую скорость реакции на изменения входного напряжения, а недостатком его является малая точность и щелчки реле во время работы.

Тиристорный

Принцип работы полупроводниковых стабилизаторов основан на переключении обмоток трансформатора с помощью ключей, которые выполнены не на реле, а на полупроводниковых многослойных приборах – тиристорах или симисторах. Однофазный тиристорный стабилизатор напряжения обладает минимальным временем переключения, способен выдерживать большие токи и сам потребляет мало энергии из-за отсутствия индуктивных нагрузок, таких как обмотки трансформатора или катушки реле. Тиристорные стабилизаторы рекомендуются для стабилизации напряжения при подключении особо чувствительной техники, например, для газовых котлов.

Устройство может работать при отрицательных температурах, поэтому используется в неотапливаемом помещении. Разновидностью электронного стабилизатора является однофазный симисторный стабилизатор напряжения. В отличие от тиристора, этот симметричный полупроводниковый прибор пропускает ток в двух направлениях, поэтому для построения электронного ключа требуется один симистор, заменяющий два тиристора. Достоинства прибора – малые габариты бесшумность и  высокая скорость переключения. Основной недостаток симисторного прибора – это неспособность выдерживать броски напряжения, что ограничивает его применение при работе с реактивной нагрузкой.

Характеристики стабилизаторов и критерии выбора

Основные характеристики стабилизаторов, независимо от их конструкции, полностью совпадают и отличаются только величинами.

Это следующие параметры:

  • Мощность;
  • Скорость выравнивания напряжения;
  • Точность установки;
  • Допустимый разброс напряжения на входе.

Мощность. Требуемая мощность стабилизирующего устройства выбирается в зависимости от  мощности всех потребителей, которые будут подключены к устройству. Самое главное при этом правильно подсчитать эту мощность учитывая активную и реактивную нагрузки. Элементы освещения, электрического отопления, электроплиты, духовки и чайники относятся к активной нагрузке. Если к нормализатору напряжения будут подключены только такие приборы, то для определения нужной мощности стабилизирующего устройства достаточно суммировать мощность всех потребителей и прибавить 20%.

К реактивной нагрузке относится вся техника, работающая с использованием электродвигателей. Это стиральные и посудомоечные машины, холодильники, электроинструмент и насосы систем водоснабжения и отопления. Для определения мощности таких устройств нужно их мощность в ваттах разделить на косинус фи (Cos ϕ). Чтобы не искать этот косинус в технической документации проще всего тепловую мощность разделить на коэффициент 0,7. Кроме того электродвигатели в момент пуска кратковременно потребляют дополнительную мощность, которая может превышать рабочую примерно в три раза.

Например, для определения мощности погружного насоса «Джилекс», который качает воду с глубины 9 метров, даёт 6 м3 воды в час и имеет мощность 400 Вт, потребуется стабилизатор:

(400/0,7*3) = 1714 Вт

Скорость срабатывания. Не менее важным параметром является скорость выравнивания напряжения. Самой низкой скоростью реакции обладает динамический или сервоприводный стабилизатор. От возникновения скачка напряжения до установки номинала может пройти до трёх секунд. Если бросок напряжения слишком большой, то за этот промежуток времени вся электронная техника успеет выйти из строя. Поэтому, несмотря на отличную точность установки, этот прибор нецелесообразно применять в условиях нестабильной сети с частыми и большими скачками напряжения.

Релейный и электронный стабилизаторы реагируют на изменения напряжения, практически одинаково, но релейный стоит дешевле, зато тиристорный абсолютно бесшумен.

Точность. Самая высокая точность установки напряжения на выходе обеспечивается у инверторного и динамического стабилизатора. Электронный и релейный стабилизаторы изменяют величину напряжения ступенями, поэтому точной величины 220 вольт у них получить невозможно. Напряжение на выходе всегда будет чуть больше или чуть меньше номинального,  но эта величина всегда находится в допуске, который регламентируется ГОСТ.

Входное напряжение. Стандарт бытовой сети 220 вольт допускает отклонение от номинала не более чем на 10%. Если напряжение укладывается в эти пределы, то никакой стабилизатор не нужен. На практике, напряжение сети в неблагополучных регионах может изменяться от 140 до 270В и даже больше. Поэтому при выборе стабилизатора следует обязательно учитывать минимальные и максимальные величины напряжения, так как разные модели стабилизаторов имеют свой допустимый разброс по входу, который указан в документации на устройство.

Прочие параметры. Среди дополнительных характеристик можно учесть шум, который присутствует при работе сервоприводного и релейного стабилизаторов и полностью отсутствует в электронных системах, а так же форму напряжения на выходе. Если подключаемая нагрузка требует для своей работы гладкой синусоиды, то именно этот параметр будет являться определяющим при выборе устройства.

Хорошо если однофазный стабилизатор напряжения, оборудован системой байпас (bypass) – обход. Это означает, что когда напряжение сети в норме, то потребитель получает его напрямую, минуя стабилизатор, который подключается в цепь при отклонении величины от номинала.

Стабилизаторы могут устанавливаться на полу или крепиться к стене. Варианты исполнения зависят от габаритов устройства. Если стабилизатор будет эксплуатироваться в неотапливаемом помещении, необходимо уточнить его температурные характеристики.

Мощный однофазный стабилизатор

Однофазный стабилизатор напряжения «Энергия Voltron РСН-8000» относится к релейной системе управления напряжением. Устройство предназначено для работы с мощными нагрузками, к которым может относиться сварочная аппаратура, поскольку стабилизатор выдерживает  ток до 36А.

Предельные величины напряжения на входе варьируются от 98 до 280 вольт, и это очень хороший показатель. Семиступенчатый релейный блок обеспечивает быстрое время переключения – не более 10 мс. Стабилизатор Энергия оборудован системой «Байпас» и имеет защиту от перегрузки, короткого замыкания и выхода напряжения за предельно допустимые величины на входе.

Источник: http://nabludaykin.ru/vybor-odnofaznogo-stabilizatora-napryazheniya-vidy-osobennosti-i-xarakteristiki/

Стабилизатор напряжения Ресанта С500

Стабилизатор напряжения характеристики и применение

Современную жизнь человека уже невозможно представить без применения различных электроприборов, будь то телевизор дома или компьютер на работе. И все эти дорогостоящие устройства работают, получая питание из электросети, напряжение в которой зачастую бывает нестабильным. Для обеспечения правильной и эффективной работы, а также предохранения от выхода их из строя, уже очень многие люди используют стабилизаторы напряжения, которые обеспечивают получение стабильного электропитания.

Компания «Ресанта» выпустила линейку стабилизаторов напряжения С500, С1000, С1500 и С2000, предназначенных для автоматического поддержания заданного напряжения, которые различаются максимальными значениями мощности и тока. Выбирая стабилизатор, вы должны точно представлять, на какую суммарную мощность нагрузки он будет применяться.

Далее речь пойдет о стабилизаторе напряжения Ресанта С500, который рассчитан на мощность нагрузки 0,34 кВт при входном напряжении более 190 В.

Итак, что же такое Ресанта С500? Это однофазный релейный стабилизатор с цифровым дисплеем, разработанный по международным стандартам для того, чтобы защитить подключенные устройства от нестабильности электроэнергии сети. Этот стабилизатор найдет свое применение, как для работы в домашних условиях, будь то квартира или загородный дом, так и для работы в офисе или небольшой мастерской. С помощью С500 компьютерная, офисная техника и бытовые однофазные электроприборы будут обеспечены стабильным напряжением.

Релейные стабилизаторы напряжения

Прежде чем переходить к рассказу об особенностях этого стабилизатора, стоит сказать несколько слов о том, как работают стабилизаторы напряжения релейного типа вообще и С500 в частности. Не для кого не секрет, что стабилизатор – это устройство, поддерживающее выходное напряжение в заданном диапазоне при изменении входного.

В релейных стабилизаторах за это поддержание отвечает электронная схема, которая измеряет напряжение на входе и сравнивает его с необходимым на выходе, и вольтдобавочная катушка, которая с помощью реле добавляет или вычитает необходимое количество вольт до входного напряжения, посредством подключения той или иной обмотки. Вот, вкратце как происходит поддержание требуемого напряжения на выходе стабилизатора.

Из вышесказанного вытекает, что выходное напряжение может изменяться только ступенчато, поэтому важной особенность стабилизатора релейного типа является количество возможно подключаемых обмоток. А от этого, в свою очередь, будет зависеть, как точно поддерживается выходное напряжение и с какой скоростью происходит реагирование на скачки входного.

Ресанта С500

С500, как и все модели серии, выполнен в прочном компактном корпусе прямоугольной формы, который обеспечивает класс защиты IP 20, что разрешает применять его при относительной влажности не ниже 80 %. Если взглянуть на корпус с лицевой стороны, то в верхней части можно увидеть выключатель, который позволяет быстро включать и отключать устройство по необходимости, и автоматический предохранитель. Ниже, расположены пять выходных евророзеток, соединенных с «землей», первые две из которых подключены в обход стабилизации для подключения энергоемких потребителей, стабильность сети для которых не критична.

И три, имеющие стабилизированное напряжение. Под розетками расположился небольшой электронный дисплей, на котором можно видеть информацию о выходном напряжении, а при нажатой кнопке, находящейся рядом, – о входном. Здесь же находится кнопка задержки и индикационные лампы, сигнализирующие о наличии питания, задержки и перегрузки. Говоря о корпусе, необходимо так же упомянуть и об охлаждении, которое в С500 осуществляется естественным образом посредством специальных отверстий, способствующих отводу теплого воздуха.

Вот собственно и все о конструкции данной модели, пора переходить к основным параметрам и особенностям.

Говоря об особенностях модели, к числу основных из них, несомненно, стоит отнести быстроту, с которой стабилизатор реагирует на изменение напряжения на входе – скорость реагирования на скачки составляет (5 – 7) мс. Входное напряжение может изменяться в диапазоне от 140 до 260 В, при этом стабилизированное напряжение на выходе (220 В) обеспечивается с погрешностью всего ± 8 %.

Так же необходимо отметить, что стабилизатор при своей работе потребляет малое количество электроэнергии, создавая при этом низкий уровень шума. Коэффициент полезного действия С500 достигает 97 %.

Этот стабилизатор оснащен защитами от перенапряжения, если напряжение в сети поднимается выше рабочего диапазона, и от пониженного напряжения, если напряжение в сети опускается ниже рабочего диапазона.

Так же имеется тепловая защита от перегрева, которая срабатывает, если суммарная мощность подключаемых устройств становится выше номинальной мощности стабилизатора. При этом загорается индикатор на лицевой стороне корпуса, сигнализирующий о перегрузке.

Отдельно стоит рассказать о функции задержки подачи напряжения на выход стабилизатора, активизируемой с помощью нажатия на соответствующую кнопку, о которой уже упоминалось ранее. Это необходимо при подключении оборудования, которое периодически включается и отключается с заданными интервалами. Индикатор задержки сигнализирует при этом о включении через определенные промежутки времени.

Если вы задумались о вреде, который могут нанести короткое замыкание и скачки напряжения питания вашему оборудованию, и хотите защитить его, обеспечив стабильным электропотреблением при работе, гарантируя тем самым службу в течение длительного времени, вам никак не обойтись без применения стабилизаторов напряжения. Ресанта 500, как нельзя лучше, справиться со всеми ставящимися перед ним задачами и позволит безбоязненно запитывать ваши электрические устройства.

Источник: https://resanta24.ru/products/stabilizator-s-500