Как работает стабилизатор: Как работает стабилизатор напряжения — принцип действия

Как работает стабилизатор напряжения — принцип действия

Стабилизатором напряжения называется устройство, к которому подключается напряжение на его вход, с неустойчивыми и нестабильными свойствами для нормальной работы потребителей. На выходе прибора напряжение имеет необходимые качества и свойства, способствующие нормальному функционированию нагрузки потребителей.

Стабилизаторы постоянного тока

Питание сети постоянного тока требует выравнивания при входном напряжении ниже или выше допустимого предела. При протекании тока по стабилизатору, оно выравнивается до необходимой величины. Также схему стабилизатора можно выполнить со сменой полярности питания.

Линейные

Такой прибор является делителем, на который поступает нестабильное напряжение, а на его выходе напряжение выравнивается и имеет необходимые свойства. Его принцип действия состоит в постоянном изменении значения сопротивления для создания выровненного питания на выходе.

Достоинства:

• При эксплуатации отсутствуют помехи.
• Простое устройство с малым числом деталей.

Недостатки:

• При значительной разнице выходящего и входящего питания линейный стабилизатор показывает малый КПД, так как значительная часть производимой мощности переходит в тепло и расходится на сопротивлении.

Параметрический

Такое исполнение прибора с контрольным элементом, подключенным параллельно нагрузке, выполнено на полупроводниковых и газоразрядных стабилитронах.

По стабилитрону проходит ток, который выше в десять раз тока на резисторе. Поэтому такая схема подходит для стабилизации питания только в маломощных устройствах. Чаще всего его применяют в качестве составного компонента преобразователей тока со сложной конструкцией.

Последовательный

Работа прибора видна на изображенной схеме.

Эта схема соединяет два компонента:

1. Биполярный транзистор, повышающий ток. Он является эмиттерным повторителем.
2. Параметрический стабилизатор, рассмотренный выше.

Выходное напряжение не зависит от проходящего по стабилитрону тока. Однако оно зависит от вида вещества полупроводника. По причине сравнительной независимости этих величин выходное напряжение получается устойчивым.

При протекании по транзистору напряжение на выходе прибора повышается. При применении одного транзистора напряжение может не удовлетворить потребителя. В этом случае выполняют прибор из нескольких транзисторов, чтобы повысить ток до необходимой величины.

Компенсационный последовательный

Компенсационный последовательный стабилизатор имеет обратную связь. В нем выходное напряжение сравнивается с эталоном. Разница между ними нужна для создания сигнала устройству, контролирующему напряжение.

С сопротивления снимается некоторое количество выходного напряжения, сравнивающееся с основным значением стабилитрона. Эта разница поступает на усилитель и подается на транзистор.

Устойчивое функционирование создается при сдвиге фаз. Так как часть напряжения на выходе поступает на усилитель, то оно сдвигает фазу на угол 180 градусов. Транзистор, подключенный по типу усилителя, фазы не сдвигает, и петлевой сдвиг равен 180 градусов.

Импульсные

Электрический ток, обладающий неустойчивыми свойствами, с помощью коротких импульсов поступает на устройство накопления стабилизатора, которым является конденсатор или катушка.

Накопленная энергия далее выходит на потребитель с другими свойствами. Есть два способа стабилизации:

1. Управление длиной импульсов.
2. Сравнение выходного напряжения с наименьшим значением.

Импульсный стабилизатор может изменять напряжение с разными результатами. Их делят на виды:

• Инвертирующий.
• Повышающе-понижающий.
• Повышающий.
• Понижающий.

Достоинства:

• Малая потеря энергии.

Недостатки:

• Помехи в виде импульсов на выходе.

Стабилизаторы переменного напряжения

Такие приборы предназначены для выравнивания переменного напряжения независимо от его параметров входа. Выходное напряжение должно быть в виде идеальной синусоиды, независимо от входных дефектов питания. Различают несколько видов стабилизаторов

Накопители

Это стабилизаторы, накапливающие энергию от входного источника, а далее энергия создается снова, однако уже с постоянными параметрами.

Двигатель-генератор

Принцип работы стабилизатора напряжения такого типа состоит в изменении электроэнергии в кинетический вид, применяя электродвигатель. Далее генератор снова производит обратное изменение, уже с постоянными параметрами.

Основным компонентом системы является маховик, накапливающий энергию и выравнивающий напряжение. Он соединен с подвижными элементами генератора и двигателя, имеет большую массу, инерцию, которая сохраняет быстродействие. Так как скорость маховика постоянная, то напряжение также будет постоянным, даже при малых перепадах напряжения на входе.

Феррорезонансный

Прибор состоит:

• Конденсатор.
• Катушка с ненасыщенным сердечником.
• Катушка индуктивности с насыщенным сердечником.

К катушке с сердечником насыщенным приложено постоянное напряжение, и не зависит от тока, поэтому можно подобрать данные второй катушки и емкости для стабилизации питания в необходимых пределах.

Работа такого устройства сравнивается с качелями. Их трудно сразу остановить, или сделать скорость качания выше. Качели также не нужно постоянно подталкивать, так как инерция делает свое дело. Поэтому могут быть значительные падения и обрыв питания.

Инверторный

Схема такого прибора состоит:

• Преобразователь напряжения.
• Микроконтроллер.
• Емкость.
• Выпрямитель с регулятором мощности.
• Фильтры входа.

Принцип работы инверторного стабилизатора заключается в протекании 2-х процессов:

1. Вначале входное переменное напряжение изменяется в постоянное при прохождении по выпрямителю и корректору. При этом электроэнергия накапливается в емкостях.
2. Далее постоянное напряжение изменяется в переменное на выходе. Из емкости ток течет к инвертору, трансформирующему ток в переменный с постоянными данными.

Корректирующие

• Электромагнитный, который имеет отличие от феррорезонансного отсутствием емкости, и пониженной мощностью.
• Электромеханический и электродинамический.
• Релейный.

виды приборов и технологий стабилизации

Содержание

Технология стабилизации напряжения, основанная на эффекте феррорезонанса

В 1938 году был изобретен и запатентован феррорезонансный трансформатор (автор Джозеф Сола). Именно это устройство, изначально названное «трансформатор постоянного напряжения», стали впервые использовать для стабилизации параметров электрической энергии, так как оно за счет электромагнитного явления, называемого феррорезонансом, при колебаниях входного напряжения сохраняло неизменным значение выходного.

Отметим, что феррорезонансный эффект не регулирует напряжение напрямую, однако при правильном применении позволяет минимизировать влияние первичного (входного) напряжения на вторичное (выходное).

Феррорезонансный трансформатор включает в себя две магнитные цепи (обмотки) со слабой связью друг с другом. Магнитопроводы цепей имеют различную магнитную проницаемость, поэтому во время работы выходная цепь находится в режиме постоянного насыщения, а входная, наоборот, не достигает насыщенности. Благодаря этому даже значительные отклонения напряжения на входе не приводят к существенным колебаниям на выходе. Разница между величиной фактически снимаемого с трансформатора напряжения и его номинальным значением обычно не превышает пяти процентов (при соблюдении определённых условий).

Феррорезонансные трансформаторы выпускаются по сей день, правда, современные модели из-за высокой цены и некоторых особенностей эксплуатации, практически не используются в качестве стабилизаторов напряжения.

Первые стабилизаторы напряжения в СССР

В нашей стране разработки приборов, обеспечивающих коррекцию переменного напряжения, начались в конце 1950-х годов. Именно тогда возникла потребность в качественном электропитании бытовой техники, начавшей массово появляться в советских квартирах и домах.

За основу для первых серийных стабилизаторов отечественные инженеры взяли описанную выше технологию феррорезонанса – она не требовала сложной схемы и, самое главное, полностью удовлетворяла существующие на тот момент требования к качеству электропитания.

В широкий обиход советские феррорезонансные стабилизаторы вошли уже в 1960-х годах. Их конструкция включала в себя автотрансформатор, входной и фильтрующий дроссель, а также конденсатор.

Данные изделия не отличались большой мощностью и в основном были рассчитаны на 200-300 Вт. Но этого вполне хватало для питания типичных нагрузок того времени: цветных и чёрно-белых телевизоров, радиоаппаратуры, магнитофонов и измерительных приборов (более мощные трехфазные стабилизаторы использовались для защиты ответственного электрооборудования на промышленных предприятиях).

В течение 1960-1970-х годов наибольшее распространение в бытовом секторе получили модели ТСН-170, ФСН-200, СНБ-200, СН-200, УСН-200, ТСН-200 СН-250, СН-315 и СНП-400 (цифра в названии означает выходную мощность устройства). Перечисленные устройства выпускались как в пластиковых, так и металлических корпусах и предназначались для настенного или напольного размещения. Для сети предусматривался выведенный шнур со штепсельной вилкой, для нагрузки – розеточное гнездо.

Использовались советские феррорезонансные стабилизаторы в первую очередь для защиты телевизоров от сильно завышенного или заниженного сетевого напряжения: они обеспечивали возможность нормального приема телевизионных передач, сохранность и увеличение срока службы кинескопа, ламп и других элементов телевизионного приёмника.

Что касается технических характеристик, то данные изделия в основном были рассчитаны на работу от сети переменного тока с частотой 50 Гц и номинальным напряжением 127 или 220 В. При этом рабочий диапазон входных напряжений составлял 85-140 В (для сети 127 В) и 155-250 В (для сети 220 В). Приборы имели коэффициент полезного действия не менее 80%, не боялись перегрузок и коротких замыканий. Кроме того, феррорезонансные стабилизаторы благодаря отсутствию электромеханических частей имели длительный срок службы. У некоторых пользователей сделанные во времена СССР устройства до сих пор исправно работают!

Были у этих стабилизаторов и свои недостатки: постоянный гул при работе (доходил до 32 дБА), существенные искажения формы выходного напряжения, большая зависимость от входной частоты и величины подключённой нагрузки, а также сильное электромагнитное поле, которое при близком расположении к телевизору создавало помехи в его работе.

Отметим, что разработки в области стабилизации сетевого напряжения велись в СССР непрерывно, поэтому параллельно с феррорезонансными стабилизаторами с конвейеров профильных заводов выходили и приборы иных типов. В частности, автотрансформаторные регуляторы моделей АРН-250, АРБ-400 и АТ-2, которые предполагали ручное поддержание выходного напряжения в установленных пределах. Однако ни одна разновидность изделий не получила в советский период такого распространения, как стабилизаторы на базе феррорезонанса.

Лишь с начала 90-х годов, когда в нашей стране появляется большое количество требовательной к качеству электропитания зарубежной бытовой техники и электроники, российские производители начинают выпуск стабилизаторов напряжения, в основу которых положены рассмотренные далее технологии.

Стабилизация напряжения с помощью сервопривода

В 1960-х стали активно распространяться сервоприводы – специальные электромоторы, механизм которых мог поворачиваться под разным углом и удерживать необходимое положение.

В тех же годах сервопривод начал использоваться и в стабилизаторах напряжения. Так, в 1961 году был запатентован электромеханический стабилизатор, силовая честь которого состояла из регулируемого автотрансформатора, подвижного токосъемного контакта с приводом от двигателя постоянного тока и источника напряжения собственных нужд. Прибор позволял автоматически стабилизировать сетевое напряжение, не искажая при этом форму его кривой.

Сегодня электромеханические стабилизаторы по-прежнему выпускаются и несмотря на разнообразие моделей имеют схожий принцип работы – плата управления сравнивает значение напряжения на входе изделия с установленным образцовым. В случае различия этих двух параметров сервопривод с графитовым ползунком, роликом или щеткой (в зависимости от конкретной модели стабилизатора) перемещается по обмотке автотрансформатора и подключает к цепи количество витков, достаточное для получения выходного напряжения максимально приближенного к эталонной величине.

Такой принцип работы сопряжен с существенными недостатками. Речь, в первую очередь, о невысокой скорости срабатывания – сервоприводу при возникновении сетевого отклонения требуется определенное время, чтобы передвинуть токосниматель в необходимое положение. Кроме того, быстрый механический износ подвижных деталей обуславливает необходимость их периодической замены.

Шум при передвижении щеток сервопривода, возможное искрение во время работы и громоздкая конструкция создают дополнительные сложности при бытовой эксплуатации данных устройств.

Подробнее об электромеханических стабилизаторах можно узнать в статье «Электромеханические стабилизаторы напряжения».

Релейная технология стабилизации напряжения

Появившееся еще в 19 веке электромеханическое реле – это, наверное, самый распространённый в автоматике элемент. В нашей стране оно сначала применялось в промышленности для управления технологическими процессами, а затем вошло и в состав различной бытовой техники. Разработка в СССР стабилизаторов напряжения, действующих на основе релейного элемента и получивших соответствующее название «релейные», приходится на 1970-е годы.

Основные элементы типичного релейного стабилизатора – это автотрансформатор, электронная плата управления и блок силовых реле, каждое из которых по сути представляют собой автоматический выключатель, соединяющий или разъединяющий электрическую цепь под внешним воздействием либо при достижении определенных параметров.

Во время работы релейного стабилизатора управляющая плата постоянно контролирует входное напряжение и в случае его отклонения от номинальных показателей подает сигнал на релейный блок. Последующее замыкание (размыкание) определённого реле коммутирует обмотки трансформатора и обеспечивает необходимый для нейтрализации входного искажения коэффициент трансформации.

Устройства данного типа имеют повышенную скорость срабатывания, но регулировка сетевого напряжения выполняется ступенчато (не плавно), что сказывается на форме подаваемого на нагрузку сигнала. Кроме того, срабатывание реле всегда сопровождается щелчками, создающими определенный шум во время работы устройства.

Подробнее о данном типе стабилизаторов можно узнать в статье «Релейные стабилизаторы напряжения».

Стабилизация напряжения на основе тиристоров и симисторов

Активное проникновение в электротехнику полупроводниковых компонентов нашло своё отражение и в вопросе стабилизации электрической энергии. В конце 1970-х начались разработки стабилизаторов напряжения, работающих на основе тиристоров – полупроводниковых приборов, имеющих два состояния «закрытое» с низкой проводимостью и «открытое» с высокой.

Обычно тиристоры используются как силовые ключи в различных электронных устройствах, например, в переключателях скорости электродвигателей, таймерах, диммерах и т.д. Отметим, что тиристоры в зависимости от конструкции могут проводить ток как в одном направлении, так и в двух (приборы второго типа получили название – симисторы).

Тиристорные и симисторные стабилизаторы напряжения по принципу своей работы схожи с релейными и отличаются лишь тем, что коммутация обмоток автотрансформатора выполняется не релейными блоками, а электронными, состоящими из тиристоров или симисторов. Применение таких блоков позволяет регулировать напряжение гораздо быстрее, чем с помощью классических электромеханических реле. Другие преимущества данной технологии: абсолютная бесшумность работы и отсутствие требующих технического обслуживания деталей.

Сегодня симисторные и тиристорные стабилизаторы являются одними из самых распространённых и популярных, что, однако, не отменяет их главного недостатка – ступенчатого регулирования напряжения (аналогично релейным моделям).

Более подробно о тиристорных и симисторных стабилизаторах рассказано в статье «Электронные стабилизаторы напряжения».

Технология двойного преобразования энергии

Инверторы и выпрямители – статические преобразователи напряжения, совместное использование которых в 1980-х породило технологию двойного бестрансформаторного преобразования энергии. Данная технология в течение нескольких десятилетий успешно применялась в онлайн ИБП, а в 2015 году была использована и при создании стабилизаторов напряжения нового поколения. Полученные устройства, названые инверторными стабилизаторами, обеспечили непревзойдённые технические характеристики и стали настоящим прорывом в своей отрасли.

Инверторные стабилизаторы избавлены от громоздкого автотрансформатора и каких-либо электромеханических частей, силовая часть приборов состоит исключительно из электронных модулей: выпрямителя, накопительной емкости и инвертора.

Работа такого стабилизатора заключается в двукратном преобразовании поступающего на вход напряжения. Сначала оно с помощью выпрямителя преобразуется в постоянное, затем проходит через промежуточную (накопительную) емкость и попадает на инвертор, где снова становится переменным. В итоге на выход устройства подаётся снятое с инвертора напряжение, которое обладает точным значением и синусоидальной формой.

Важно!
Двойное преобразование в инверторных стабилизаторах является штатным рабочим процессом и осуществляется постоянно, а не только в момент отклонения сетевых параметров от нормы. Именно из-за этого данные устройства отличаются мгновенным срабатыванием и бесступенчатой стабилизацией, а генерируемая ими идеальная синусоидальная форма выходного сигнала не зависит от любых колебаний и помех во внешней сети. Кроме того, инверторные стабилизаторы работают в расширенном диапазоне входного напряжения и способны обеспечить эталонную точность стабилизации.

В настоящее время инверторные стабилизаторы удовлетворяют даже самые жесткие требования к качеству электропитания и входят в число наиболее популярных устройств в соответствующем им сегменте рынка.

Подробнее об инверторных стабилизаторах читайте в статье «Инверторные стабилизаторы: строение и принцип работы».

Как работают стабилизаторы для камеры | Зеркальные камеры | Блог

Стабилизаторы для камеры — это довольно внушительный класс устройств, которые различаются по назначению и техническим характеристикам. Информации по этому оборудованию в Интернете совсем мало, поэтому мы расскажем, как именно работают современные фотостабилизаторы и в каких ситуациях нельзя обойтись без такого оборудования.

Для чего нужны стабилизаторы для камеры

Стабилизаторы для камеры предназначены для компенсирования движений камеры во время съемки фото и видео. Цель — получить ровное и стабилизированное видео или чёткое фото, без смазанных деталей и «шевеленки». Стабилизаторы одинаково нужны как зеркалкам, так и видеокамерам — такое оборудование незаменимо в фото- и видеосъемке.

Стабилизаторами пользуются профессиональные операторы, которые, в основном, работают в «динамике», другими словами — снимают активные и динамичные сцены, например — с «проводкой». У профессиональных кинематографистов есть свои собственные наработки в области стабилизации изображения.

Самые известные из них — механический стабилизатор «стедикам», а также электронный «гимбал», который измеряет положение камеры и при необходимости регулирует его с помощью двигателей. Гимбал не компенсирует дрожание, возникающее от движений оператора, а стедикам способен на это, поэтому в последнее время профессиональные операторы используют гибридные системы, объединяющие плюсы гимбала и стедикама. Однако такие системы отличаются высокими ценами, которые составляют десятки тысяч долларов. В качестве примера гибридной системы можно привести ARRI Trinity. 

В случае фотосъемки стабилизатор способен полностью заменить штатив, так как его эффективность ничуть не ниже. Стабилизатор для фототехники незаменим при фотосъемке в условиях плохого освещения: в недостаточно освещенных сценах можно получать «фото с рук», которые по качеству не будут уступать штативной съемке. Стабилизатор для зеркалки позволяет получать чёткие и резкие фото даже на длинных выдержках. Отлично работает с телеобъективами, позволяя получать резкие снимки даже на больших фокусных расстояниях. 

Можно также добавить в комплект монопод. Если установить на него стабилизатор, получится длинный рычаг, что создает необычные эффекты с «проводкой» и расширяет возможности съемки. 

Благодаря этим качествам стабилизаторы популярны у блогеров, любителей спорта и активного отдыха, путешественников, а также у фотографов, увлекающихся наблюдениями за дикой природой.  

Механические и электронные стабилизаторы — в чем разница

Механические и электронные устройства отличаются друг от друга своим устройством. Механические стабилизаторы удерживают плавность кадра благодаря креплению, которое подвешивается на сложной системе шарниров. Шарниры взаимодействуют друг с другом и эффективно компенсируют любые дрожания и смещения подвеса по двум и более осям. 

У них конструктивно отсутствует батарея, поэтому с механическим стабилизатором можно работать длительное время, тогда как работа с электронным стабилизатором ограничена зарядом батареи. Более того, в механических стедикамах практически нечему ломаться, поэтому они выгодно отличаются от электронных стабилизаторов своей надежностью. 

Механические стабилизаторы необходимо подстраивать под каждую камеру. Регулировать баланс придется после каждой установки камеры и объектива, даже если вы снимете фотоаппарат только для того, чтобы извлечь карту памяти.

Камера с механическим стедикамом полностью под контролем оператора, он может задавать подходящие скорость и характер движения без необходимости включать режимы в смартфоне или через элементы управления. Однако это оборачивается и в минус. Работать с механическим стабилизатором сложнее: на качество съемки может повлиять внезапный порыв ветра или неловкое движение оператора, а если придется перевернуть стедикам, то камера также перевернется и съемка может продолжиться уже вверх ногами. Электронный стабилизатор автоматически удержит камеру в правильной ориентации.

Впрочем, сторонники механических стабилизаторов отмечают, что в кадрах, снятых на этих устройствах, больше жизни, а съемки на камеру, закрепленную на электронном стабилизаторе, создают впечатление излишней «сглаженности», как в компьютерной игре. Кроме того, в ходе съемки надо учитывать скорость работы моторов электронного стабилизатора. Особенно это важно на спортивных мероприятиях, когда нужно успеть заснять все достижения спортсмена, однако камера может не успевать за движением объекта. Для съемки спортивных мероприятий подходит стабилизатор DJI Ronin-S, в котором хорошо отрегулирован спортивный режим. 

Вести съемку с механическим стедикамом из машины или в ограниченном пространстве не слишком удобно. В этом случае лучше отдать предпочтение электронному стабилизатору. Электронные стабилизаторы могут работать в самых трудных или ограниченных условиях съемки. Они определяют положение устройства в пространстве за счёт гироскопов. В свою очередь, двигатель и сервоприводы мгновенно компенсируют перемещения подвеса в пространстве. Благодаря этому, электронные стабилизаторы позволяют получать максимально качественную картинку при съемке с рук. Кроме того, по сравнению с механическими стабилизаторами, они обычно имеют меньший вес, что позволяет фотографу меньше уставать при их использовании. Следует отметить, что механические стабилизаторы занимают обе руки в то время, как электронный стабилизатор высвобождает вторую руку. 

Какие движения компенсирует стабилизатор

Современный стабилизатор может компенсировать движения по двум или трём осям. Лучше выбирать стабилизаторы с трехосевым механизмом — они позволяют получать максимально плавные видео и чёткие фотографии, поскольку более эффективно компенсируют дрожание рук оператора во время съемки по всем плоскостям: вверх/вниз, вправо/влево и горизонтальные вращения.  

В электронных стабилизаторах особенно важно настроить баланс по всем осям, иначе нагрузка возрастет и моторы некоторых моделей будут греться или вибрировать. И, как результат, батарея разрядится быстрее, а в самых сложных случаях моторы и вовсе могут отказать.

Балансировку рекомендуют начинать с горизонтальной оси. Затем удобно отрегулировать вертикальную ось и ось поворота, после чего можно приступить к настройке оси панорамирования. После первой регулировки рекомендуется повторно проверить настройки всех осей. Желательно, чтобы на осях были блокираторы. Они помогут быстрее настроить баланс и позволят зафиксировать оси в правильном положении. 

Внешний вид

Стабилизатор может выглядеть по-разному. Обычно это вытянутая штанга, которая на верхнем конце имеет контактную площадку, предназначенную для крепления зеркалки. Внизу штанги имеется удобный хват для удерживания устройства рукой. Профессиональные модели могут иметь двойную ручку — такие устройства гораздо удобнее и позволяют работать без дискомфорта продолжительное время. В верхней части стабилизатора располагается экран и органы управления — это может быть колесо, джойстик или кнопочная панель управления. С их помощью настроить камеру можно за считанные минуты. 

Гироскопы

В основе стабилизатора лежат гироскопы. Самый простой пример механического гироскопа — игрушка-юла. Вращение позволяет объекту сохранять стабильность в окружающем пространстве. Механический гироскоп работает аналогичным образом. В таком виде его можно встретить, например, на лодках. 

В системах стабилизации используются гораздо более сложные электромеханические гироскопы. Они представляют из себя микросхемы со встроенными датчиками инерции, которые преобразовывают механические перемещения сенсора в электрические импульсы. Именно при помощи датчиков устройство определяет своё положение в пространстве. 

В настоящее время в стабилизаторах для фототехники используется система силовой стабилизации, которая построена на основе двухстепенных гироскопов. Компенсация движений подвеса достигается за счет совместной работы гироскопа и двигателя разгрузки.

Менее распространены стабилизаторы, в основе которых лежит индикаторная и индикаторно-силовая системы стабилизации. В первом случае используются трехстепенные гироскопы (один гироскоп стабилизирует две оси). Во втором случае — двухстепенные гироскопы (для каждой оси требуется один гироскоп).

Сервоприводы

Все стабилизаторы комплектуются сервоприводами. Без сервоприводов было бы невозможно движение элементов подвеса. Сервопривод представляет собой следящий привод, который автоматически корректирует свое положение. Сервопривод состоит из следующих элементов:

• Выходной вал;
• Потенциометр;
• Мотор;
• Плата-контроллер.

Выглядит сервопривод так:

Коррекция состояния достигается за счёт ООС — отрицательной обратной связи. Если в системе задействована ООС, то сигнал на выходе будет менять сигнал на входе. При этом изменение сигнала на входе будет противодействовать первоначальному изменению. Чтобы лучше понимать принцип работы ООС можно представить устройство обычного сливного бачка: по мере повышения уровня воды всплывает поплавок, после чего доступ воды ограничивается.

Двигатель

Высокопроизводительные трехосевые подвесы для зеркалок используют мощные бесщеточные двигатели с высоким крутящим моментом. Только такие двигатели могут гарантировать мгновенное реагирование стабилизатора на изменяющееся положение подвеса в пространстве.

В последние годы размеры мотора изменились в меньшую сторону, при этом мощность их не уменьшилась, а, напротив, выросла. Поэтому, подбирая электронный стабилизатор, обращайте внимание и на год выпуска. Выбирая между моделью текущего года и версией двух- или трехлетней давности, отдавайте предпочтение последним моделям, чтобы выиграть в компактности, мощности и времени отклика. 

Питание

Стабилизатор может иметь как встроенный, так и съемный аккумулятор. В версиях со съемными аккумуляторами можно своевременно заменить севшую батарею на запасную и продолжить работу. Профессиональные модели стабилизаторов чаще всего оснащаются встроенными аккумуляторами, которые позволяют использовать подвес без подзарядки в течение продолжительного времени. 

Максимальный вес и размеры

Одна из главных характеристик любого стабилизатора — это допустимая нагрузка. Именно от этого показателя зависит, насколько тяжелую зеркалку сможет удерживать стабилизатор и насколько эффективно он будет компенсировать движения во время съемки. 

При выборе стабилизатора обращаем внимание на класс устройства: для экшн-камер, смартфонов или зеркалок. В первых двух случаях подвес будет работать только со смартфонами и легкими экшн-камерами. Стабилизаторы не позволяют установить полноценную зеркалку не только из-за большого веса фотоаппарата, но и потому, что на контактной площадке отсутствует соответствующее крепление.

Стабилизаторы для смартфонов можно калибровать посредством мобильного приложения. Подключение часто осуществляется через Bluetooth, а видео- и фотосъемку можно начать нажатием на кнопку. Зачастую стабилизаторы могут автоматически разворачивать смартфон вертикально/горизонтально. Некоторые из них снабжены беспроводной зарядкой, что продлевает время работы. При покупке следует обращать внимание на возможность вращения смартфона по вертикальной оси — из-за небольших размеров стабилизатора оно может быть ограничено. Кроме того, на некоторые стабилизаторы не получится установить смартфон с дополнительными объективами для съемки.

Стабилизаторы для экшн-камер имеют небольшой вес и часто комплектуются моноподами, увеличивающими длину стабилизатора. Другая разновидность таких стабилизаторов дает возможность установить экшн-камеру на шлем или другую поверхность, однако держать их в руках будет неудобно из-за отсутствия ручки. 

При выборе стабилизатора для камеры учитываем рабочий вес техники (не забываем аксессуары — дополнительный свет, объективы, фильтры, аккумуляторы). Кроме того, при покупке стабилизатора надо обратить внимание на его конструкцию и размеры. Некоторые модели стабилизаторов не предусматривают использование, например, длиннофокусных объективов. И наоборот, если вы покупаете стабилизатор для компактного фотоаппарата, можно не переплачивать за массивные модели стабилизаторов. Если вы часто меняете камеры во время съемки, оцените посадочную площадку стабилизатора: будет ли удобна смена камеры, предусмотрен ли быстрый съем, позволяет ли конструкция переставить камеру на другой стабилизатор или монопод. 

Тип подключения

Современные стабилизаторы могут быть как беспроводными, так и проводными. Последние уже отходят на второй план и встречаются гораздо реже. Беспроводные стабилизаторы могут подключаться к зеркалке, например, по Wi-Fi или Bluetooth. Реклама говорит, что это гораздо удобнее, однако в реальных условиях тип подключения не играет первостепенного значения: во время съемки камера и стабилизатор всегда работают в качестве единого узла: расстояние между зеркалкой и подвесом минимальное.

Заключение

Провести качественную фото- и видеосъемку без стабилизаторов крайне затруднительно. Работать со штатива можно, но большинство сцен снимается именно в динамике. В таких условиях стабилизатору просто нет равных.

Для живости в кадре и динамичности сцен выбирайте механический стабилизатор. Если вам нужна стабильная картинка или у вас маловато опыта, а хочется получить кадры на уровне профессионального оператора — предпочтение следует отдать электронному стабилизатору. 

Если вы еще задумываетесь, стоит ли покупать такое устройство, посмотрите это видео:

Как мы видим, обычный стабилизатор и несложные приемы съемки (не говоря уже о профессиональных стабилизаторах, которые мы также упоминали сегодня) помогут даже на смартфон или недорогой фотоаппарат снять впечатляющее видео, которое по картинке максимально приближается к профессиональной операторской работе. Стабилизатор значительно расширит возможности съемки, предлагая большое количество вариантов: проводка, пролёт, панорамирование, наплыв, ролл, движение по радиусу или спирали и т. д. По сути, использование стабилизатора ограничено только фантазией оператора. 

Как Работает Стабилизатор Поперечной Устойчивости

Стабилизатор поперечной устойчивости используется во всех современных автомобилях, его основная задача удерживать крены кузова в повороте. В некоторых случаях он даже помогает не опрокидывать кузов. Давайте подробней разберемся как работает устройство при поворотах и их видах.

Принцип работы

Не путайте стабилизатор поперечной устойчивости со стойками стабилизатора, стоящие за колесом. Стабилизатор устанавливается внизу, между стойками. Во время поворота противоположная сторона поднимается, а устройство в этом случае опускается с одной стороны стабилизатора, другая приподнимается, а стержень начинает скручиваться.

Тем самым автомобиль выравнивается в соответствии с плоскостью дороги. Главную задачу выполняет центральный стержень, степень скрученности которого зависит от заваленности кузова.

Более подробно

Во время прохождения поворота благодаря физике кузов смещается относительно оси поворота, пытаясь слететь с него. То есть, внешние колеса пытаются выскользнуть, когда внутренние приподнимаются, теряя сцепление.

Стабилизатор в этом случае сжатой подвеской внешнего колеса сжимает тягу, которая скручиваясь тянет вниз другой конец балки. Тем самым внутреннее колесо начинает притягиваться к земле. В итоге нагрузка перераспределяется, а машина выравнивается относительно плоскости асфальта.

Устройство стабилизатора

Оно имеет П-образную форму с левым и правым плечом, которые крепятся к тягам, а они в свою очередь соединены со стойками амортизатора.

Полный комплект:

• основная стальная труба;
• тяги;
• крепления;
• втулки.

Центральный стержень – упругая распорка из пружинной стали, которая чаще всего не ровной формы, так как мешают остальные элементы подвески.

Стойки обеспечивают подвижность, чтобы центральный стержень опускался и поднимался. Стойки представляют собой стержень с шарнирными элементами на концах, защищенные пыльником. Именно им приходятся основная нагрузка в поворотах, поэтому чаще приходится заменять тяги стабилизатора, а не весь механизм.

В среднем тяги ходят 30 тысяч километров, несмотря на материал. Да, чаще всего стойки металлические, но иногда используется прочный пластик, например, в Chevrolet Cruze. Надежностью они особо не уступают.

Разнообразные виды

По сути их два: обычный и активный. Активный часто применяется в современных спортивных автомобилях, его задача изменять жесткость в зависимости от различных условий. Есть несколько типов активных стабилизаторов:

• с гидроцилиндрами;
• с активным приводом;
• с гидроцилиндрами вместо втулок.

Обычные тяги чаще всего расположены спереди, иногда встречаются на задней оси с несколько иной формой.

Еще существуют размыкающиеся стабилизаторы, которые физически разъединяются и перестают работать. Такой тип установлен на внедорожнике Jeep Wrangler, чтобы за пределами дороги сильно увеличит хода подвески и соответственно проходимость.

Недостатки и тюнинг

Недостатков практически нет, если не рассматривать внедорожник. Стабилизатор сильно уменьшает хода подвески, что крайне важно внедорожникам. Для решения таких проблем и существуют активные стабилизаторы. Легковые автомобили выигрывают по всем фронтам от такой конструкции.

Простой тюнинг – установить СПУ, если на вашем автомобиле он отсутствовал, плюсы от чего вы почувствуете сразу. Если вам приходит в голову мысль установить более толстый и жесткий стержень, то лучше передумать.

Из-за сильного сжатия жесткого стабилизатора вы превратите свою независимую подвеску в зависимую, тем самым полностью убив управляемость автомобиля. Производитель все посчитал за вас.

Как работает инверторный стабилизатор напряжения? -инженерная компания LiderTeh

Вопрос:
Что за технология IRDS, схема работы инверторного стабилизатора напряжения Штиль?

Ответ:

Инверторныe технологии стабилизации напряжения, новое слово в технологиях защиты электропотребителей. Одними из первых разработали и запустили в массовое производство, электронные инверторные стабилизаторы напряжения под маркой ШТИЛЬ. 

Линейка продукции достаточна широка и начиналась с производства однофазных стабилизаторов мощностью от 500 ВА до 3500 ВА. На сегодняшний день в серийное производство запущены и однофазные модели от 5000 ВА до 20000 ВА и трехфазные инверторные стабилизаторы напряжения, мощностью от 6 000 ВА до 60 000 ВА.

Как работает Инверторный стабилизатор напряжения.

Основа технологии IRDC у инверторных стабилизаторов напряжения Штиль построена на принципе импульсной преобразовательной техники. (что такое инвертор?)

Принцип непрерывного высокочастотного ШИМ — регулирования обеспечивает скорость реакции на изменение сети, на несколько порядков превосходящую электромеханические сервоприводные и релейные стабилизаторы.

Система двойного преобразования требует использование АКБ, поэтому в стабилизаторах этого типа в замен его, устанавливается мощный конденсатор энергии, который позволяет буферизировать энергию для работы системы.  

Это позволяет поддерживать напряжения выходного напряжения стабилизатора даже при кратковременном пропадании электричества на доли секунд.

Во время работы с накопленной энергией в конденсаторе, при изменениях напряжения это дает возможность, осуществлять непрерывную коррекцию напряжения сети и потребляемой из сети мощности, в том числе компенсацию реактивной составляющей у мощности нагрузки (корректор коэффициента мощности). Конденсатор позволяет инверторному стабилизатору непрерывно работать, производя постоянное преобразование энергии.

Интеллектуальное, цифровое управление процессом преобразования энергии при одновременной оценке режимов работы и принятия решений с помощью самых современных ЦСМ, обеспечивает высокочастотное управление действующим в данный момент значением входного напряжения, и формой потребляемого синуса тока а также номиналом выходного напряжения.

Инверторные электронные стабилизаторы обладают уникальными техническими характеристиками.

1. во первых это плавное регулирование, 
2. во вторых работают без скачков напряжения.

 Инверторная конструкция стабилизатора позволяет плавно поддерживать на выходе стабилизатора, напряжение 220/230 вольт с точностью +/- 2 вольта, и постоянной частотой сети 50 ГЦ (частота не стабилизируется).

Сейчас можно купить инверторные стабилизаторы Штиль всех номиналов мощности, в нашем магазине, большое количество популярных моделей в наличии на нашем складе в г. Москва, с доставкой по Москве, области. Осуществляем доставку по всей России транспортными компаниями.

Видео как инверторный штиль справляется с модифицированным синусом.

Видео тестирования инверторного стабилизатора Штиль.

Из чего состоит и как работает электронный стабилизатор напряжения

ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ И КАК РАБОТАЕТ ЭЛЕКТРОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Современные бытовые и промышленные стабилизаторы напряжения производятся двух типов: сервоприводные и электронные. С сервоприводными стабилизаторами, или как их еще называют электромеханическими, можно ознакомиться в одной из наших статей на сайте. А мы рассмотрим состав и принцип работы электронного стабилизатора напряжения.

Электронные стабилизаторы напряжения можно классифицировать по следующим критериям:

по типу переключающего элемента:

— реле

— тиристор

— симистор

по количеству ступеней переключения и точности стабилизации (наиболее распространенные на рынке Украины):

7 ступеней, ориентировочная  точность стабилизации +/-10%

9 ступеней, ориентировочная  точность стабилизации +/-7%

12 ступеней, ориентировочная  точность стабилизации +/-5%

16 ступеней, ориентировочная  точность стабилизации +/-3%

32 ступени, ориентировочная  точность стабилизации +/-1,5%

36 ступеней, ориентировочная  точность стабилизации +/-1%

48 ступеней, ориентировочная  точность стабилизации +/-0,5-1%

по количеству фаз стабилизации

— однофазные стабилизаторы напряжения 

— трехфазные стабилизаторы напряжения

по материалу изготовления обмоток  трансформатора:

— алюминий

— медь

по типу охлаждения:

— принудительное

— естественное

  

СОСТАВ И ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА ЭЛЕКТРОННОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Основными элементами электронного стабилизатора напряжения являются:

— коммутационный элемент: реле/симистор/тиристор

— силовой автотрансформатор

— плата управления

КОММУТАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

В зависимости от маркетинговой и технической стратегии, производители стабилизаторов напряжения выбирают схемо-техническое решение, в котором применяют один из коммутационных элементов: реле (контактная коммутация), симистор или тиристор (бесконтактная коммутация).  И как показывает практика, некоторые технические решения могут основываться на использовании одновременно двух разнотипных переключателей. Например, у одного из украинских производителей стабилизаторов напряжения, компании Элекс, есть стабилизатор напряжения с названием «Ампер Гибрид» — в котором применены как реле, так и симисторы. Благодаря такому подходу стабилизатор напряжения занял уверенную бюджетную ценовую позицию.

Релейные стабилизаторы напряжения: из названия стабилизатора понятно, какой переключающий элемент используется – реле. Реле это элемент с электромагнитным удержанием переключателя во включенном или выключенном состоянии.  Реле, как правило, применяются  в маломощных стабилизаторах напряжения с мощностями до 5 кВт, реже  8-10кВт. Это объясняется высокими токами коммутации и возможным пригоранием контактной группы на больших  нагрузках (из-за искрообразования).  Достоинством применения реле является их относительная дешевизна. А основными недостатками: ограниченное количество переключений (около 200 000 срабатываний), искрение и пригорание контактов,  невысокая скорость переключения, механический износ, повышенное тепловыделение.

Симисторные стабилизаторы напряжения: Коммутирующим элементом в таком стабилизаторе выступает симистор. Симистор (симметричный триодный тиристор) или триак (от англ. TRIAC — triode for alternating current) — полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристоров и используемый для коммутации в цепях переменного тока.

Тиристорные стабилизаторы напряжения. Тиристор — это переключающий полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении. Этот радиоэлемент часто сравнивают с управляемым диодом и называют полупроводниковым управляемым вентилем (Silicon Controlled Rectifier, SCR). Тиристор имеет три вывода, один из которых — управляющий электрод, можно сказать, «спусковой крючок» — используется для резкого перевода тиристора во включенное состояние.

Общими свойствами для тиристорных и симисторных стабилизаторов напряжения является их долговечность работы и высокая скорость переключения. Главным недостатком тиристоров и симисторов является их высокая стоимость.

 

СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР

В стабилизаторах напряжения электронного типа в качестве преобразователя напряжения используется автотрансформатор.

Автотрансформатор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только магнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные электрические напряжения. Используя это свойство автотрансформатора, и производятся стабилизаторы напряжения. На каждый вывод автотрансформатора подводится силовой коммутационный элемент (см.выше описание), который переключает необходимый вывод (отвод) автотрансформатора на подключенную к стабилизатору напряжения нагрузку.

Преимуществом автотрансформатора является более высокий коэффициент полезного действия, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно.  

 

ПЛАТА УПРАВЛЕНИЯ

Все выпускаемые стабилизаторы напряжения имеют в своем составе плату управления. Основными возлагаемыми на нее задачами являются: контроль и измерение параметров входного сетевого напряжения, управление коммутирующими элементами для переключения между обмотками автотрансформатора, обеспечение пользовательского интерфейса и выполнение основных защит: от перегрузок, перегрева, перенапряжения на входе.

 

Подводя итог рассмотрения состава и назначения основных элементов электронного стабилизатора напряжения можем разобрать основной принцип его работы. Плата управления производит измерение напряжения поступающего напряжения и в случае обнаружения «ухода» заданного параметра – принимает решение на управление силовым коммутирующим элементом для перехода на необходимый отвод автотрансформатора, который обеспечит выходное напряжение в заданном виде. Приведем пример: если на входе стабилизатора было сетевое напряжение 220В, то автотрансформатор работал с отводом №3 и на этом отводе автотрансформатор выдает 220В +/-погрешность. Теперь рассмотрим ситуацию с понижением входного напряжения до 170В, в этом случае плата  управления принимает решение переключиться на отвод автотрансформатора №5, который при входном напряжении в 170В обеспечит  выходное напряжение номиналом  220В+/-погрешность. Именно такими переключениями на необходимый отвод автотрансформатора в зависимости от поступающего напряжения на входе и происходит стабилизация. Точность стабилизации (погрешность) имеет прямую зависимость от количества отводов автотрансформатора и силовых коммутирующих элементов – чем их больше, тем точность выходного напряжения выше.

 

Мы рассмотрели состав и основной принцип обеспечения стабилизации сетевого напряжения. В современных электронных стабилизаторах напряжения применяются достаточно сложные алгоритмы работы, имеется всевозможная масса настроек параметров стабилизации и управления, разнотипные устройства индикации и отображения (ЖК дисплей, светодиоды, дискретные элементы отображения), а в некоторых стабилизаторах есть функция удаленного мониторинга. Во всех хитростях и нюансах большинства стабилизаторов напряжения представленных на рынке Украины профессионально разбираются специалисты компании НТС-ГРУПП, ТМ «Электрокапризам-НЕТ!». Мы всегда открыты и готовы делиться своим богатым опытом в подборе стабилизаторов напряжения под любые задачи.

 

Автор: Борисов Сергей Петрович, г.Киев, 2018 год.  При копировании материала полностью или частично —  ссылка на автора и первоисточник обязательна.

Что такое линейный стабилизатор напряжения?

Добавлено 15 февраля 2020 в 22:04

Сохранить или поделиться

Рассмотрим основы линейных стабилизаторов напряжения в этом кратком учебном обзоре.

Электронные системы обычно получают напряжение питания, превышающее напряжение, которое требуется для схемы системы. Например, батарея 9 В может использоваться для питания усилителя, которому требуется напряжение в диапазоне от 0 до 5 В, или две последовательно соединенные батареи по 1,5 В могут обеспечивать питание для цепи, которая включает в себя цифровую логику с уровнями 1,8 В. В таких случаях нам необходимо отрегулировать подаваемое питания, используя компонент, который принимает более высокое напряжение и выдает более низкое напряжение.

Одним из наиболее распространенных способов достижения такого типа регулирования является использование линейного стабилизатора напряжения.

Рисунок 1 – Схема линейного стабилизатора с фиксированным выходным напряжением

Как работает линейный стабилизатор напряжения?

Линейные стабилизаторы напряжения, также называемые LDO (low-dropout linear regulator) или линейными стабилизаторами с малым падением напряжения, используют транзистор, управляемый цепью отрицательной обратной связи, для создания заданного выходного напряжения, которое остается стабильным, несмотря на изменения тока нагрузки и входного напряжения.

Базовый линейный стабилизатор с фиксированным выходным напряжением представляет собой трехвыводное устройство, как показано на схеме выше. Некоторые линейные стабилизаторы позволяют регулировать выходное напряжение с помощью внешнего резистора.

Недостатки линейных регуляторов напряжения

Серьезным недостатком линейных стабилизаторов является их низкая эффективность во многих применениях. Транзистор внутри стабилизатора, который подключен между входном и выходным выводами, работает как переменное последовательное сопротивление; таким образом, высокая разность входного и выходного напряжений в сочетании с высоким током нагрузки приводят к значительному рассеиванию мощности. Ток, необходимый для работы внутренней схемы регулятора, обозначенный на схеме I_GND, также способствует увеличению итогового рассеивания мощности.

Возможно, наиболее вероятный режим отказа в схемы линейного стабилизатора обусловлен еще и тепловыми, а не только электрическими факторами. Мощность, рассеиваемая микросхемой стабилизатора, приведет к повышению температуры компонентов, и без соответствующих путей, позволяющих отводить тепло от стабилизатора, температура в конечном итоге может стать достаточно высокой, чтобы серьезно ухудшить его рабочие характеристики или вызвать отключение при перегреве. Эта важная тема освещена в статье о тепловом проектировании для линейных стабилизаторов.

Применение линейных стабилизаторов напряжения

Хотя линейные стабилизаторы обычно уступают по эффективности импульсным стабилизаторам, они всё ещё широко используются по нескольким причинам. Основными преимуществами являются простота использования, низкий уровень шума на выходе и низкая стоимость. Единственными внешними компонентами, которые требуются большинству линейных стабилизаторов, являются входной и выходной конденсаторы, а требования к их емкости достаточно гибкие, чтобы сделать задачу проектирования очень простой.

Заключение

Данная статья предназначена для быстрого получения информации. Что нужно знать о линейных стабилизаторах напряжения? Дайте нам знать в комментариях ниже.

Оригинал статьи:

Теги

LDO (low-dropout linear regulator) / Линейный стабилизатор с малым падением напряженияЛинейный стабилизаторЛинейный стабилизатор напряженияОбучениеСтабилизатор напряжения

Сохранить или поделиться

Что такое стабилизатор напряжения и как он работает? Типы стабилизаторов

Что такое стабилизатор напряжения и зачем он нам? Работа, типы и применение стабилизатора

Введение в стабилизатор:

Внедрение технологии микропроцессорных микросхем и силовых электронных устройств в конструкцию интеллектуальных стабилизаторов напряжения переменного тока (или автоматических регуляторов напряжения (AVR)) привело к -качественное, стабильное электроснабжение при значительных и продолжительных отклонениях сетевого напряжения.

В качестве усовершенствования традиционных стабилизаторов напряжения релейного типа в современных инновационных стабилизаторах используются высокопроизводительные цифровые схемы управления и полупроводниковые схемы управления, которые исключают регулировку потенциометра и позволяют пользователю устанавливать требования к напряжению с помощью клавиатуры, с возможностью запуска и остановки выхода.

Это также привело к тому, что время срабатывания или чувствительность стабилизаторов были очень низкими, обычно менее нескольких миллисекунд, кроме того, это можно регулировать с помощью переменной настройки.В настоящее время стабилизаторы стали оптимизированным решением для питания многих электронных устройств, чувствительных к колебаниям напряжения, и они нашли работу со многими устройствами, такими как станки с ЧПУ, кондиционеры, телевизоры, медицинское оборудование, компьютеры, телекоммуникационное оборудование и т. Д.

Что такое стабилизатор напряжения?

Это электрический прибор, который предназначен для подачи постоянного напряжения на нагрузку на своих выходных клеммах независимо от изменений входного или входящего напряжения питания. Он защищает оборудование или машину от перенапряжения, пониженного напряжения и других скачков напряжения.

Также называется автоматический регулятор напряжения (АРН) . Стабилизаторы напряжения предпочтительны для дорогостоящего и драгоценного электрического оборудования, поскольку они защищают его от вредных колебаний низкого / высокого напряжения. Некоторое из этого оборудования — кондиционеры, офсетные печатные машины, лабораторное оборудование, промышленные машины и медицинское оборудование.

Стабилизаторы напряжения регулируют колебания входного напряжения до того, как оно может быть подано на нагрузку (или оборудование, чувствительное к колебаниям напряжения).Выходное напряжение стабилизатора будет оставаться в диапазоне 220 В или 230 В в случае однофазного питания и 380 В или 400 В в случае трехфазного питания в пределах заданного диапазона колебаний входного напряжения. Это регулирование осуществляется с помощью понижающих и повышающих операций, выполняемых внутренней схемой.

На современном рынке доступно огромное количество разнообразных автоматических регуляторов напряжения. Это могут быть одно- или трехфазные блоки в зависимости от типа применения и необходимой мощности (кВА).Трехфазные стабилизаторы выпускаются в двух версиях: модели со сбалансированной нагрузкой и модели с несбалансированной нагрузкой.

Они доступны либо в виде отдельных блоков для бытовых приборов, либо в виде больших стабилизаторов для целых приборов в определенном месте, например, во всем доме. Кроме того, это могут быть стабилизаторы аналогового или цифрового типа.

К распространенным типам стабилизаторов напряжения относятся стабилизаторы с ручным управлением или с переключением, автоматические стабилизаторы релейного типа, твердотельные или статические стабилизаторы и стабилизаторы с сервоуправлением.В дополнение к функции стабилизации большинство стабилизаторов имеют дополнительные функции, такие как отсечка низкого напряжения на входе / выходе, отсечка высокого напряжения на входе / выходе, отсечка при перегрузке, возможность запуска и остановки выхода, ручной / автоматический запуск, отображение отсечки напряжения, переключение при нулевом напряжении. и др.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения?

Как правило, каждое электрическое оборудование или устройство рассчитано на широкий диапазон входного напряжения. В зависимости от чувствительности рабочий диапазон оборудования ограничен определенными значениями, например, одно оборудование может выдерживать ± 10 процентов номинального напряжения, а другое — ± 5 процентов или меньше.

Колебания напряжения (повышение или понижение величины номинального напряжения) довольно часто встречаются во многих областях, особенно на оконечных линиях. Наиболее частые причины колебаний напряжения — это освещение, неисправности в электросети, неисправность проводки и периодическое отключение устройства. Эти колебания приводят к поломке электрического оборудования или приборов.

Результатом длительного перенапряжения

• Необратимое повреждение оборудования
• Повреждение изоляции обмоток
• Нежелательное прерывание нагрузки
• Повышенные потери в кабелях и сопутствующем оборудовании
• Снижение срока службы устройства

Длительное понижение напряжения приведет к

• Неисправность оборудования
• Более длительные периоды работы (как в случае резистивных нагревателей)
• Снижение производительности оборудования
• Вытягивание больших токов, которые в дальнейшем приводят к перегреву
• Ошибки вычислений
• Пониженная частота вращения двигателей

Таким образом, стабильность и точность напряжения определяют правильную работу оборудования.Таким образом, стабилизаторы напряжения гарантируют, что колебания напряжения на входящем источнике питания не влияют на нагрузку или электрический прибор.

Как работает стабилизатор напряжения?

Основной принцип работы стабилизатора напряжения для выполнения операций понижения и повышения

В стабилизаторе напряжения коррекция напряжения при повышенном и пониженном напряжении выполняется посредством двух основных операций, а именно: b oost и понижающих операций . Эти операции могут выполняться вручную с помощью переключателей или автоматически с помощью электронных схем.В условиях пониженного напряжения режим повышения напряжения увеличивает напряжение до номинального уровня, в то время как понижающий режим снижает уровень напряжения во время состояния повышенного напряжения.

Концепция стабилизации включает в себя добавление или вычитание напряжения в сети и из нее. Для выполнения такой задачи в стабилизаторе используется трансформатор, который в различных конфигурациях соединен с переключающими реле. В некоторых стабилизаторах используется трансформатор с отводами на обмотке для обеспечения различных коррекций напряжения, в то время как в сервостабилизаторах используется автотрансформатор для обеспечения широкого диапазона коррекции.

Чтобы понять эту концепцию, давайте рассмотрим простой понижающий трансформатор с номиналом 230 / 12В и его связь с этими операциями приведена ниже.

На рисунке выше показана конфигурация повышения, в которой полярность вторичной обмотки ориентирована таким образом, что ее напряжение добавляется непосредственно к первичному напряжению. Следовательно, в случае пониженного напряжения трансформатор (будь то переключение ответвлений или автотрансформатор) переключается с помощью реле или твердотельных переключателей, так что к входному напряжению добавляются дополнительные вольты.

На приведенном выше рисунке трансформатор подключен в компенсирующей конфигурации, в которой полярность вторичной катушки ориентирована таким образом, что ее напряжение вычитается из первичного напряжения. Схема переключения переключает соединение с нагрузкой в ​​эту конфигурацию во время состояния перенапряжения.

На рисунке выше показан двухступенчатый стабилизатор напряжения, в котором используются два реле для обеспечения постоянного переменного тока на нагрузку во время перенапряжения и в условиях напряжения. Путем переключения реле могут выполняться операции понижения и повышения напряжения для двух конкретных колебаний напряжения (одно находится под напряжением, например, 195 В, а другое — при повышенном напряжении, например, 245 В).

В случае стабилизаторов ответвительного трансформаторного типа, различные ответвления переключаются в зависимости от требуемой величины повышающего или понижающего напряжения. Но в случае стабилизаторов типа автотрансформатора двигатели (серводвигатель) используются вместе со скользящим контактом для получения повышающего или понижающего напряжения от автотрансформатора, поскольку он содержит только одну обмотку.

Типы стабилизаторов напряжения

Стабилизаторы напряжения стали неотъемлемой частью многих бытовых электроприборов, промышленных и коммерческих систем.Раньше использовались ручные или переключаемые стабилизаторы напряжения для повышения или понижения входящего напряжения, чтобы обеспечить выходное напряжение в желаемом диапазоне. Такие стабилизаторы построены с электромеханическими реле в качестве переключающих устройств.

Позже, дополнительная электронная схема автоматизирует процесс стабилизации, и на свет появились автоматические регуляторы напряжения переключателей ответвлений. Другой популярный тип стабилизатора напряжения — сервостабилизатор, в котором коррекция напряжения осуществляется непрерывно без какого-либо переключателя.Обсудим три основных типа стабилизаторов напряжения.

Стабилизаторы напряжения релейного типа

В стабилизаторах напряжения этого типа регулирование напряжения осуществляется переключением реле таким образом, чтобы одно из нескольких ответвлений трансформатора подключалось к нагрузке (как описано выше) независимо от того, он предназначен для работы в режиме наддува или противодействия. На рисунке ниже показана внутренняя схема стабилизатора релейного типа.

Он имеет электронную схему и набор реле помимо трансформатора (который может быть тороидальным или трансформатором с железным сердечником с выводами на его вторичной обмотке).Электронная схема включает схему выпрямителя, операционный усилитель, микроконтроллер и другие крошечные компоненты.

Электронная схема сравнивает выходное напряжение с эталонным значением, обеспечиваемым встроенным источником эталонного напряжения. Каждый раз, когда напряжение повышается или опускается за пределы эталонного значения, схема управления переключает соответствующее реле для подключения к выходу требуемого ответвления.

Эти стабилизаторы обычно изменяют напряжение при колебаниях входного напряжения от ± 15 процентов до ± 6 процентов с точностью выходного напряжения от ± 5 до ± 10 процентов.Этот тип стабилизаторов наиболее часто используется для низкоуровневых бытовых приборов в жилых, коммерческих и промышленных помещениях, поскольку они имеют малый вес и низкую стоимость. Однако они страдают от нескольких ограничений, таких как низкая скорость коррекции напряжения, меньшая долговечность, меньшая надежность, прерывание цепи питания во время регулирования и неспособность выдерживать высокие скачки напряжения.

Стабилизаторы напряжения с сервоуправлением

Их просто называют сервостабилизаторами (работа с сервомеханизмом, который также известен как отрицательная обратная связь), и название предполагает, что он использует серводвигатель для коррекции напряжения.Они в основном используются для обеспечения высокой точности выходного напряжения, обычно ± 1% при изменении входного напряжения до ± 50%. На рисунке ниже показана внутренняя схема сервостабилизатора, который включает в себя серводвигатель, автотрансформатор, повышающий трансформатор, драйвер двигателя и схему управления в качестве основных компонентов.

В этом стабилизаторе один конец первичной обмотки понижающего повышающего трансформатора подключен к фиксированному отводу автотрансформатора, а другой конец подключен к подвижному рычагу, который управляется серводвигателем.Вторичная обмотка понижающего повышающего трансформатора подключена последовательно к входящему источнику питания, который является не чем иным, как выходом стабилизатора.

Электронная схема управления обнаруживает провал и рост напряжения путем сравнения входного сигнала со встроенным источником опорного напряжения. Когда схема обнаруживает ошибку, она приводит в действие двигатель, который, в свою очередь, перемещает рычаг автотрансформатора. Он может питать первичную обмотку повышающего трансформатора, так что напряжение на вторичной обмотке должно быть желаемым выходным напряжением.Большинство сервостабилизаторов используют встроенный микроконтроллер или процессор для схемы управления для достижения интеллектуального управления.

Эти стабилизаторы могут быть однофазными, трехфазными сбалансированными или трехфазными несимметричными. В однофазном исполнении серводвигатель, соединенный с регулируемым трансформатором, обеспечивает коррекцию напряжения. В случае трехфазного симметричного типа серводвигатель соединен с тремя автотрансформаторами, так что стабилизированный выход обеспечивается во время колебаний путем регулировки выхода трансформаторов.В несбалансированном типе сервостабилизаторов три независимых серводвигателя соединены с тремя автотрансформаторами и имеют три отдельные цепи управления.

Сервостабилизаторы имеют ряд преимуществ по сравнению со стабилизаторами релейного типа. Некоторые из них — более высокая скорость коррекции, высокая точность стабилизированного выхода, способность выдерживать броски тока и высокая надежность. Однако они требуют периодического обслуживания из-за наличия двигателей.

Стабилизаторы статического напряжения

Как следует из названия, стабилизатор статического напряжения не имеет движущихся частей в качестве механизма серводвигателя в случае сервостабилизаторов.Он использует схему силового электронного преобразователя для достижения стабилизации напряжения, а не вариацию в случае обычных стабилизаторов. С помощью этих стабилизаторов можно добиться большей точности и отличного регулирования напряжения по сравнению с сервостабилизаторами, и обычно регулирование составляет ± 1 процент.

По сути, он состоит из повышающего трансформатора, преобразователя мощности IGBT (или преобразователя переменного тока в переменный) и микроконтроллера, микропроцессора или контроллера на базе DSP. Преобразователь IGBT, управляемый микропроцессором, генерирует соответствующее количество напряжения с помощью метода широтно-импульсной модуляции, и это напряжение подается на первичную обмотку повышающего трансформатора.Преобразователь IGBT вырабатывает напряжение таким образом, чтобы оно могло быть синфазным или сдвинутым на 180 градусов по фазе входящего линейного напряжения, чтобы выполнять сложение и вычитание напряжений во время колебаний.

Каждый раз, когда микропроцессор обнаруживает провал напряжения, он отправляет импульсы ШИМ на преобразователь IGBT, так что он генерирует напряжение, равное величине отклонения от номинального значения. Этот выход находится в фазе с входящим питанием и подается на первичную обмотку повышающего трансформатора.Поскольку вторичная обмотка подключена к входящей линии, индуцированное напряжение будет добавлено к входящему источнику питания, и это скорректированное напряжение будет подаваться на нагрузку.

Точно так же повышение напряжения заставляет схему микропроцессора посылать импульсы ШИМ таким образом, что преобразователь выводит напряжение с отклоненной величиной, которое на 180 градусов не совпадает по фазе с входящим напряжением. Это напряжение на вторичной обмотке понижающего вольтодобавочного трансформатора вычитается из входного напряжения, так что выполняется понижающая операция.

Эти стабилизаторы очень популярны по сравнению со стабилизаторами с переключением отводов и сервоуправляемыми стабилизаторами из-за большого количества преимуществ, таких как компактный размер, очень быстрая скорость коррекции, отличное регулирование напряжения, отсутствие технического обслуживания из-за отсутствия движущихся частей, высокая эффективность и высокий КПД. надежность.

Разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения

Здесь возникает серьезный, но сбивающий с толку вопрос: в чем именно разница (я) между стабилизатором и регулятором ? Хорошо.. Оба выполняют одно и то же действие, которое заключается в стабилизации напряжения, но основная разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения составляет :

Стабилизатор напряжения: Это устройство или схема, которые предназначены для подачи постоянного напряжения на выход без изменений. по входящему напряжению.

Регулятор напряжения: Это устройство или схема, предназначенная для подачи постоянного напряжения на выход без изменения тока нагрузки.

Как выбрать стабилизатор напряжения правильного размера?

Прежде всего, необходимо учесть несколько факторов, прежде чем покупать стабилизатор напряжения для прибора.Эти факторы включают в себя мощность, требуемую для устройства, уровень колебаний напряжения, которые наблюдаются в зоне установки, тип устройства, тип стабилизатора, рабочий диапазон стабилизатора (на который стабилизатор подает правильное напряжение), отключение по перенапряжению / пониженному напряжению, тип схема управления, тип монтажа и другие факторы. Здесь мы привели основные шаги, которые следует учитывать перед покупкой стабилизатора для вашего приложения.

• Проверьте номинальную мощность устройства, которое вы собираетесь использовать со стабилизатором, наблюдая за деталями паспортной таблички (вот образцы: паспортная табличка трансформатора, паспортная табличка MCB, паспортная табличка конденсатора и т. Д.) Или из руководства пользователя продукта.
• Поскольку стабилизаторы рассчитаны на кВА (как и у трансформатора, рассчитанные на кВА, а не на кВт), также можно рассчитать мощность, просто умножив напряжение прибора на максимальный номинальный ток.
• Рекомендуется добавить запас прочности к номиналу стабилизатора, обычно 20-25 процентов. Это может быть полезно для будущих планов по добавлению дополнительных устройств к выходу стабилизатора.
• Если прибор рассчитан в ваттах, учитывайте коэффициент мощности при расчете номинальной мощности стабилизатора в кВА.Напротив, если стабилизаторы рассчитаны в кВт, а не в кВА, умножьте коэффициент мощности на произведение напряжения и тока.

ниже — это действующий и решенный пример, что , как выбрать стабилизатор напряжения подходящего размера для вашего электрического прибора (ов)

Предположим, если прибор (кондиционер или холодильник) рассчитан на 1 кВА. Следовательно, безопасный запас в 20 процентов составляет 200 Вт. Прибавив эти ватты к фактической мощности, мы получим мощность 1200 ВА. Поэтому для устройства предпочтительнее стабилизатор на 1,2 кВА или 1200 ВА.Для домашних нужд предпочтительны стабилизаторы от 200 ВА до 10 кВА. А для коммерческих и промышленных применений используются однофазные и трехфазные стабилизаторы большой мощности.

Надеемся, что представленная информация будет информативной и полезной для читателя. Мы хотим, чтобы читатели выразили свое мнение по этой теме и ответили на этот простой вопрос — какова цель функции связи RS232 / RS485 в современных стабилизаторах напряжения — в разделе комментариев ниже.

Что такое стабилизатор напряжения — зачем он нам, как он работает, типы и области применения

Применение стабилизаторов напряжения стало необходимостью для каждого дома.Теперь доступны разные типы стабилизаторов напряжения с разным функционалом и работой. Последние достижения в области технологий, такие как микропроцессорные микросхемы и силовые электронные устройства, изменили наш взгляд на стабилизатор напряжения. Теперь они полностью автоматические, интеллектуальные и снабжены множеством дополнительных функций. Они также обладают сверхбыстрой реакцией на колебания напряжения и позволяют пользователям дистанционно регулировать требования к напряжению, включая функцию пуска / останова для выхода.

Что такое стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения — это электрическое устройство, которое используется для обеспечения постоянного выходного напряжения на нагрузке на ее выходных клеммах независимо от любых изменений / колебаний на входе, т.е.

Основная цель стабилизатора напряжения — защитить электрические / электронные устройства (например, кондиционер, холодильник, телевизор и т. Д.) От возможных повреждений из-за скачков / колебаний напряжения, перенапряжения и пониженного напряжения.

Рис. 1. Различные типы стабилизаторов напряжения

Стабилизатор напряжения также известен как AVR (автоматический регулятор напряжения). Использование стабилизатора напряжения не ограничивается домашним / офисным оборудованием, на которое подается питание извне. Даже корабли, которые имеют собственное внутреннее устройство электроснабжения в виде дизельных генераторов, сильно зависят от этих АРН в плане безопасности своего оборудования.

Мы можем видеть различные типы стабилизаторов напряжения, доступные на рынке.Как аналоговые, так и цифровые автоматические стабилизаторы напряжения доступны от многих производителей. Благодаря растущей конкуренции и растущему вниманию к устройствам безопасности. Эти стабилизаторы напряжения могут быть однофазными (выход 220–230 вольт) или трехфазными (выход 380/400 вольт) в зависимости от типа приложения. Регулировка желаемого стабилизированного выхода осуществляется методом понижающего и повышающего напряжения в соответствии с его внутренней схемой. Трехфазные стабилизаторы напряжения доступны в двух разных моделях i.е. Модели сбалансированной нагрузки и модели несбалансированной нагрузки.

Они также доступны в различных номиналах и диапазонах кВА. Стабилизатор напряжения нормального диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 200-240 вольт с повышающим понижающим напряжением 20-35 вольт от источника входного напряжения в диапазоне от 180 до 270 вольт. Принимая во внимание, что стабилизатор напряжения широкого диапазона может обеспечить стабилизированное выходное напряжение 190-240 вольт с повышающим понижающим напряжением 50-55 вольт при входном напряжении от 140 до 300 вольт.

Они также доступны для широкого спектра применений, таких как специальные стабилизаторы напряжения для небольших устройств, таких как телевизор, холодильник, микроволновая печь, до одного огромного устройства для всей бытовой техники.

В дополнение к своей основной функции стабилизации, стабилизаторы текущего напряжения имеют множество полезных дополнительных функций, таких как защита от перегрузки, переключение при нулевом напряжении, защита от изменения частоты, отображение отключения напряжения, возможность запуска и остановки выхода, ручной / автоматический запуск, отключение напряжения. и т. д.

Стабилизаторы напряжения — это устройства с очень высокой энергоэффективностью (с КПД 95-98%). Они потребляют очень мало энергии, которая обычно составляет от 2 до 5% от максимальной нагрузки.

Зачем нужны стабилизаторы напряжения? — Его важность

Все электрические / электронные устройства спроектированы и изготовлены для работы с максимальной эффективностью при стандартном напряжении питания, известном как номинальное рабочее напряжение.В зависимости от установленного безопасного рабочего предела рабочий диапазон (с оптимальным КПД) электрического / электронного устройства может быть ограничен до ± 5%, ± 10% или более.

Из-за многих проблем входное напряжение, которое мы получаем, всегда имеет тенденцию к колебаниям, что приводит к постоянно меняющимся входным напряжениям. Это изменяющееся напряжение является основным фактором, способствующим снижению эффективности устройства, а также увеличению частоты его отказов.

Рис. 2 — Проблемы из-за колебаний напряжения

Помните, нет ничего важнее для электрического / электронного устройства, чем фильтрованная, защищенная и стабильная подача питания.Правильный и стабильный источник напряжения очень необходим для того, чтобы устройство выполняло свои функции наиболее оптимальным образом. Это стабилизатор напряжения, который гарантирует, что устройство получит желаемое и стабилизированное напряжение независимо от того, насколько велики колебания. Таким образом, стабилизатор напряжения является очень эффективным решением для всех, кто хочет получить оптимальную производительность и защитить свои устройства от этих непредсказуемых колебаний напряжения, скачков напряжения и шума, присутствующих в источнике питания.

Как и ИБП, стабилизаторы напряжения также используются для защиты электрического и электронного оборудования.Колебания напряжения очень распространены независимо от того, где вы живете. Колебания напряжения могут быть вызваны различными причинами, такими как электрические неисправности, неисправная проводка, молнии, короткие замыкания и т. Д. Эти колебания могут иметь форму повышенного или пониженного напряжения.

Влияние постоянного / повторяющегося перенапряжения на бытовую технику

• Это может привести к необратимому повреждению подключенного устройства.
• Это может привести к повреждению изоляции обмотки.
• Это может привести к ненужному отключению нагрузки.
• Это может привести к перегреву кабеля или устройства.
• Это может сократить срок службы устройства.

Влияние постоянного / повторяющегося пониженного напряжения на бытовую технику

• Это может привести к неисправности оборудования.
• Это может привести к снижению эффективности устройства.
• В некоторых случаях устройству может потребоваться дополнительное время для выполнения той же функции.
• Это может снизить производительность устройства.
• Это может привести к тому, что устройство будет потреблять большие токи, что в дальнейшем может вызвать перегрев.

Как работает стабилизатор напряжения? — Принцип работы понижающего и повышающего режима

Основная работа стабилизатора напряжения заключается в выполнении двух необходимых функций: i.е. Функция Buck и Boost. Функция понижающего и повышающего напряжения — это не что иное, как регулирование постоянного напряжения от перенапряжения и пониженного напряжения. Эта функция понижения и повышения может выполняться вручную с помощью переключателей или автоматически с помощью дополнительных электронных схем.

Рис. 3 — Основная функция стабилизатора напряжения

В условиях перенапряжения функция понижающего напряжения обеспечивает необходимое снижение интенсивности напряжения.Точно так же в условиях пониженного напряжения функция Boost увеличивает интенсивность напряжения. Идея обеих функций в целом состоит в том, чтобы поддерживать одинаковое выходное напряжение.

Стабилизация напряжения включает добавление или вычитание напряжения из первичного источника напряжения. Для выполнения этой функции в стабилизаторах напряжения используется трансформатор, который подключается к переключающим реле в различных требуемых конфигурациях. В некоторых стабилизаторах напряжения используется трансформатор, имеющий различные ответвления на обмотке для обеспечения различных корректировок напряжения, в то время как несколько стабилизаторов напряжения (например, серво стабилизатор напряжения) содержат автотрансформатор для обеспечения желаемого диапазона коррекции.

Как работают функции понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

Чтобы лучше понять обе концепции, мы разделим их на отдельные функции.

Понижающая функция в стабилизаторе напряжения

Рис. 4 — Принципиальная схема понижающей функции в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в понижающей функции. В функции Buck полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное к нагрузке напряжение является результатом вычитания напряжения первичной и вторичной катушек.

Рис. 5 — Вычитание напряжения в понижающей функции стабилизатора напряжения

В стабилизаторе напряжения имеется схема переключения. Каждый раз, когда он обнаруживает перенапряжение в первичном источнике питания, подключение нагрузки вручную / автоматически переключается в конфигурацию «понижающего» режима с помощью переключателей / реле.

Функция повышения в стабилизаторе напряжения

Рис. 6 — Принципиальная схема функции повышения в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в режиме «Boost».В функции Boost полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное к нагрузке напряжение является результатом сложения напряжения первичной и вторичной катушек.

Рис. 7 — Сумма напряжения в функции повышения стабилизатора напряжения

Как автоматически работают конфигурации понижения и повышения?

Вот пример стабилизатора напряжения 02 ступени. В этом стабилизаторе напряжения используются реле 02 (реле 1 и реле 2) для обеспечения стабилизированного источника питания переменного тока для нагрузки во время повышенного и пониженного напряжения.

Рис. 8 — Принципиальная схема для автоматической функции понижения и повышения в стабилизаторе напряжения

На принципиальной схеме двухступенчатого стабилизатора напряжения (изображенного выше) реле 1 и реле 2 используются для обеспечения конфигураций понижающего и повышающего напряжения. при различных обстоятельствах колебания напряжения, т. е. перенапряжения и пониженного напряжения. Например — Предположим, что вход переменного тока составляет 230 В переменного тока, а требуемый выход также является постоянным 230 В переменного тока. Теперь, если у вас есть +/- 25 Вольт понижающая и повышающая стабилизация, это означает, что ваш стабилизатор напряжения может обеспечить вам постоянное желаемое напряжение (230 вольт) в диапазоне от 205 вольт (пониженное напряжение) до 255 вольт (повышенное напряжение) входного источника переменного тока. .

В стабилизаторах напряжения, в которых используются ответвительные трансформаторы, точки ответвления выбираются на основе требуемой величины напряжения для понижения или повышения. В этом случае у нас есть разные диапазоны напряжения на выбор. Принимая во внимание, что в стабилизаторах напряжения, в которых используются автотрансформаторы, серводвигатели вместе со скользящими контактами используются для получения необходимого количества напряжения для понижения или повышения. Скользящий контакт необходим, поскольку автотрансформаторы имеют только одну обмотку.

Различные типы стабилизаторов напряжения

Первоначально на рынке появились стабилизаторы напряжения с ручным управлением / переключателем.В стабилизаторах этого типа используются электромеханические реле для выбора желаемого напряжения. С развитием технологий появились дополнительные электронные схемы, и стабилизаторы напряжения стали автоматическими. Затем появился стабилизатор напряжения на основе сервопривода, который способен непрерывно стабилизировать напряжение без какого-либо ручного вмешательства. Теперь также доступны стабилизаторы напряжения на базе микросхем / микроконтроллеров, которые также могут выполнять дополнительные функции.

Стабилизаторы напряжения можно условно разделить на три типа.Это:

• Стабилизаторы напряжения релейного типа
• Стабилизаторы напряжения на основе сервопривода
• Стабилизаторы статического напряжения

Стабилизаторы напряжения релейного типа

В стабилизаторах напряжения релейного типа напряжение регулируется переключающими реле. Реле используются для подключения вторичного трансформатора (ов) в различных конфигурациях для достижения функции Buck & Boost.

Как работает стабилизатор напряжения релейного типа?

Фиг.9 — Внутренний вид стабилизатора напряжения релейного типа

На рисунке выше показано, как стабилизатор напряжения релейного типа выглядит изнутри. Он имеет трансформатор с ответвлениями, реле и электронную плату. Печатная плата содержит схему выпрямителя, усилитель, блок микроконтроллера и другие вспомогательные компоненты.

Электронная плата выполняет сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает какое-либо повышение или падение входного напряжения сверх эталонного значения, он переключает соответствующее реле для подключения требуемого ответвления для функции понижения / повышения.

Стабилизаторы напряжения релейного типа обычно стабилизируют входные колебания на уровне ± 15% с точностью на выходе от ± 5% до ± 10%.

Использование / преимущества стабилизаторов напряжения релейного типа

Этот стабилизатор в основном используется для приборов / оборудования малой мощности в жилых / коммерческих / промышленных помещениях.

• Стоят дешевле.
• Они компактны по размеру.

Ограничения стабилизаторов напряжения релейного типа

• Их реакция на колебания напряжения немного медленна по сравнению с другими типами стабилизаторов напряжения
• Они менее долговечны
• Они менее надежны
• Они не могут выдерживать высокие скачки напряжения из-за меньшего предела толерантности к колебаниям.
• Во время стабилизации напряжения, изменение тракта питания может привести к незначительному прерыванию подачи питания.

Стабилизаторы напряжения на основе сервопривода

В стабилизаторах напряжения на основе сервопривода регулировка напряжения осуществляется с помощью серводвигателя. Они также известны как сервостабилизаторы. Это системы с замкнутым контуром.

Как работает стабилизатор напряжения на сервоприводе?

В системе с замкнутым контуром отрицательная обратная связь (также известная как подача ошибок) гарантируется с выхода, чтобы система могла гарантировать, что желаемый выход был достигнут.Это делается путем сравнения выходных и входных сигналов. Если в случае, если желаемый выход больше / ниже требуемого значения, то сигнал ошибки (Выходное значение — Входное значение) будет получен регулятором источника входного сигнала. Затем этот регулятор снова будет генерировать сигнал (положительный или отрицательный в зависимости от достигнутого выходного значения) и подавать его на исполнительные механизмы, чтобы привести выход к точному значению.

Благодаря свойству замкнутого контура, стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов используются в устройствах / оборудовании, которые очень чувствительны и нуждаются в точном входном источнике питания (± 01%) для выполнения намеченных функций.

Рис. 10 — Внутренний вид стабилизатора напряжения на сервоприводе

На рисунке выше показано, как стабилизатор напряжения на сервоприводе выглядит изнутри. Он имеет серводвигатель, автотрансформатор, понижающий и повышающий трансформатор, двигатель, электронную плату и другие вспомогательные компоненты.

В стабилизаторе напряжения на основе сервопривода один конец первичной обмотки понижающего и повышающего трансформатора (ответвлений) подключен к фиксированному ответвлению автотрансформатора, а другой конец первичной обмотки соединен с подвижным рычагом. который управляется серводвигателем.Один конец вторичной катушки понижающего и повышающего трансформатора подключен к входному источнику питания, а другой конец — к выходу стабилизатора напряжения.

Рис. 11- Принципиальная схема стабилизатора напряжения на сервоприводе

Электронная плата выполняет сравнение выходного напряжения с источником опорного напряжения. Как только он обнаруживает какое-либо повышение или понижение входного напряжения сверх эталонного значения, он запускает двигатель, который далее перемещает плечо на автотрансформаторе.

По мере движения плеча автотрансформатора входное напряжение первичной обмотки понижающего и повышающего трансформатора изменится на требуемое выходное напряжение. Серводвигатель будет продолжать вращаться, пока разница между значением опорного напряжения и выходным сигналом стабилизатора не станет равной нулю. Этот полный процесс происходит за миллисекунды. Сегодняшние стабилизаторы напряжения на основе сервоприводов поставляются со схемой управления на базе микроконтроллера / микропроцессора, чтобы обеспечить интеллектуальное управление для пользователей.

Различные типы стабилизаторов напряжения на основе сервоприводов

Различные типы стабилизаторов напряжения на основе сервоприводов: серводвигатель, подключенный к регулируемому трансформатору.

Трехфазные стабилизаторы напряжения сбалансированного типа с сервоприводом

В трехфазных стабилизаторах напряжения сбалансированного типа с сервоприводом стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к автотрансформатору 03 и общей цепи управления. Мощность автотрансформаторов варьируется для достижения стабилизации.

Трехфазные несимметричные стабилизаторы напряжения на сервоприводах

В трехфазных несимметричных стабилизаторах напряжения на сервоприводах стабилизация напряжения достигается с помощью серводвигателя, подключенного к 03 автотрансформаторам и 03 независимым цепям управления (по одной для каждой автотрансформатор).

Рис. 12 — Внутренний вид трехфазных несимметричных стабилизаторов напряжения с сервоприводом

Использование / преимущества стабилизатора напряжения с сервоприводом

• Они быстро реагируют на колебания напряжения.
• Имеют высокую точность стабилизации напряжения.
• Очень надежны.
• Выдерживают скачки высокого напряжения.

Ограничения серво стабилизатора напряжения

• Они нуждаются в периодическом обслуживании.
• Чтобы устранить ошибку, серводвигатель необходимо выровнять. Для регулировки серводвигателя нужны умелые руки.

Стабилизаторы статического напряжения

Рис. 13 — Стабилизаторы статического напряжения

Выпрямитель статического напряжения не имеет движущихся частей, как в случае стабилизаторов напряжения на основе сервопривода. Он использует схему силового электронного преобразователя для стабилизации напряжения. Эти стабилизаторы статического напряжения имеют очень высокую точность, а стабилизация напряжения находится в пределах ± 1%.

Стабилизатор статического напряжения содержит понижающий и повышающий трансформатор, силовой преобразователь на биполярном транзисторе с изолированным затвором (IGBT), микроконтроллер, микропроцессор и другие важные компоненты.

Рис. 14 — Внутренний вид стабилизатора статического напряжения

Как работает стабилизатор статического напряжения?

Микроконтроллер / микропроцессор управляет преобразователем мощности IGBT для генерирования необходимого уровня напряжения с использованием метода «широтно-импульсной модуляции».В методе «широтно-импульсной модуляции» в импульсных преобразователях мощности используется силовой полупроводниковый переключатель (например, MOSFET) для управления трансформатором с заданным выходным напряжением. Это генерируемое напряжение затем подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора. Преобразователь мощности IGBT также контролирует фазу напряжения. Он может генерировать напряжение, которое может быть синфазным или сдвинутым по фазе на 180 градусов по отношению к входному источнику питания, что, в свою очередь, позволяет ему контролировать, должно ли напряжение добавляться или вычитаться в зависимости от повышения или понижения уровня входного источника питания.

Рис. 15. Принципиальная схема статического стабилизатора напряжения

Как только микропроцессор обнаруживает падение уровня напряжения, он посылает сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT соответственно генерирует напряжение, подобное разнице напряжений, на которую уменьшился входной источник питания. Это генерируемое напряжение синфазно с входным источником питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора.Поскольку вторичная катушка понижающего и повышающего трансформатора подключена к входному источнику питания, напряжение, наведенное во вторичной катушке, будет добавлено к входному источнику питания. Таким образом, на нагрузку будет подаваться стабилизированное повышенное напряжение.

Аналогичным образом, как только микропроцессор обнаруживает повышение уровня напряжения, он отправляет сигнал широтно-импульсной модуляции на преобразователь мощности IGBT. Преобразователь мощности IGBT соответственно генерирует напряжение, подобное разнице напряжений, на которую уменьшился входной источник питания.Но на этот раз генерируемое напряжение будет сдвинуто по фазе на 180 градусов по отношению к входному источнику питания. Затем это напряжение подается на первичную обмотку понижающего и повышающего трансформатора. Поскольку вторичная катушка понижающего и повышающего трансформатора подключена к входному источнику питания, напряжение, наведенное во вторичной катушке, теперь будет вычитаться из входного источника питания. Таким образом, на нагрузку будет подаваться стабилизированное пониженное напряжение.

Использование / преимущества статических стабилизаторов напряжения

• Они очень компактны по размеру.
• Они очень быстро реагируют на колебания напряжения.
• Обладают очень высокой точностью стабилизации напряжения.
• Поскольку движущаяся часть отсутствует, обслуживание практически не требуется.
• Они очень надежные.
• Их КПД очень высок.

Ограничения статического стабилизатора напряжения

Они дороги по сравнению со своими аналогами.

В чем разница между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения?

Хорошо.. оба звучат одинаково. Оба они выполняют одну и ту же функцию стабилизации напряжения. Однако то, как они это делают, приносит разницу. Основное функциональное различие между стабилизатором напряжения и регулятором напряжения:

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений входящего напряжения. В свою очередь, стабилизатор напряжения

представляет собой устройство, которое подает постоянное напряжение на выход без каких-либо изменений тока нагрузки.

Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для дома? Руководство по покупке

При покупке стабилизатора напряжения необходимо учитывать различные факторы.В противном случае вы можете столкнуться со стабилизатором напряжения, который может работать хуже или лучше. Чрезмерное выполнение не повредит, но это будет стоить вам дополнительных долларов. Так почему бы не выбрать такой стабилизатор напряжения, который удовлетворит все ваши требования и сэкономит ваш карман.

Различные факторы, которые играют важную роль при выборе стабилизатора напряжения

Различные факторы, которые играют жизненно важную роль и требуют рассмотрения перед выбором стабилизатора напряжения: —

• Требования к мощности устройства (или группы устройств)
• Тип устройства
• Уровень колебаний напряжения в вашем районе
• Тип стабилизатора напряжения
• Рабочий диапазон стабилизатора напряжения, который вам нужен
• Отсечка повышенного / пониженного напряжения
• Тип стабилизации / цепи управления
• Тип крепления для ваш стабилизатор напряжения

Пошаговое руководство по выбору / покупке стабилизатора напряжения для вашего дома

Вот основные шаги, которые вы должны выполнить, чтобы выбрать лучший выпрямитель напряжения для вашего дома: —

• Проверьте номинальную мощность устройства, для которой вам нужен стабилизатор напряжения.Номинальная мощность указана на задней панели устройства в виде наклейки или паспортной таблички. Это будет в киловаттах (кВт). Обычно номинальная мощность стабилизатора напряжения указывается в кВА. Преобразуйте его в киловатт (кВт).

(кВт = кВА x коэффициент мощности)

• Рассмотрите возможность сохранения дополнительного запаса в 25–30% от номинальной мощности стабилизатора. Это даст вам дополнительную возможность добавить любое устройство в будущем.
• Проверьте предел допуска колебания напряжения. Если это соответствует вашим потребностям, вы готовы пойти дальше.
• Проверьте требования к монтажу и размер, который вам нужен.
• Вы можете запросить и сравнить дополнительные функции в одном ценовом диапазоне различных производителей и моделей.

Практический пример для лучшего понимания

Предположим, вам нужен стабилизатор напряжения для вашего телевизора. Предположим, что мощность вашего телевизора составляет 1 кВА. Добавочная наценка 30% на 1 кВА составляет 300 Вт. Добавив и то, и другое, вы можете подумать о покупке стабилизатора напряжения 1,3 кВт (1300 Вт) для вашего телевизора.

Надеюсь, статья получилась информативной.Продолжайте учиться.
Прочтите о том, как выбрать батарею — метод и кратковременные / долгосрочные требования к питанию.

Блок-схема стабилизатора напряжения

, принцип работы, тип

Итак, в этой статье мы увидим функциональную блок-схему стабилизатора напряжения. Здесь вы найдете основную концепцию принципа работы стабилизатора, принципиальную схему стабилизатора м, типы стабилизаторов напряжения и т. Д.

Основная функция стабилизатора напряжения — обеспечить стабильное или установившееся напряжение для электрических и электронных Техника.Стабилизатор напряжения постоянно обеспечивает стабильное напряжение на своем выходе, независимо от того, что он принимает на вход, стабильное или нестабильное напряжение.

Например, стабилизатор напряжения рассчитан на выход 230 В. Таким образом, он будет обеспечивать непрерывное выходное напряжение 230 В даже при входном напряжении 200 или 300 В.

Блок-схема и работа стабилизатора

Принцип работы стабилизатора напряжения очень прост, его основная функция — поддерживать стабильное выходное напряжение путем увеличения или уменьшения уровня напряжения в соответствии с нестабильным входным напряжением.Здесь вы можете увидеть блок-схему стабилизатора напряжения на рисунке ниже.

Как вы видите на приведенной выше блок-схеме, автотрансформатор является основной частью любого стабилизатора, с помощью которого можно увеличивать или уменьшать напряжение.

Есть также некоторые электронные схемы для определения колебаний входного напряжения и управления электромагнитным реле. Компаратор, который измеряет входное и выходное напряжение, сравнивает их и решает, сколько напряжения нужно уменьшить или увеличить, чтобы выходное напряжение оставалось постоянным.

Например, когда входное напряжение снизилось с нормального значения, компаратор обнаружит и подаст сигнал в схему переключения, чтобы включить электромагнитное реле, чтобы добавить больше напряжения от трансформатора. Таким образом, падение входного напряжения не повлияет на выходное напряжение, выходное напряжение останется постоянным на нормальном уровне.

Когда входное напряжение превышает нормальное значение, включается другое электромагнитное реле, которое понижает напряжение до нормального значения с помощью автотрансформатора, а выходное напряжение остается стабильным на нормальном значении.

Работа стабилизатора напряжения основана на двух операциях, одна из которых является понижающей, а другая — повышающей.

Когда входное напряжение низкое, стабилизатор добавляет больше напряжения, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение, что называется операцией повышения.

Когда входное напряжение превышает нормальное значение, стабилизатор снижает напряжение, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение, что называется понижающей операцией.

Типы стабилизаторов

Существует три основных типа стабилизаторов напряжения:

1.Типы реле Стабилизатор напряжения

2. Сервоуправляемый стабилизатор напряжения

3. Стабилизатор статического напряжения

В стабилизаторе напряжения релейного типа имеется очень много электромагнитных реле, подключенных к ответвлению трансформатора. Для управления выходным напряжением они включались по очереди и поддерживали выходное напряжение.

В стабилизаторах релейного типа точная стабилизация напряжения невозможна.

В стабилизаторе с сервоуправлением серводвигатель используется для перемещения ответвителя на вторичной стороне трансформатора.Для поддержания уровня напряжения серводвигатель перемещает отвод или рычаг на вторичной обмотке трансформатора. Стабилизатор напряжения с сервоуправлением обеспечивает более точную стабилизацию напряжения, чем стабилизатор напряжения релейного типа.

Статический стабилизатор напряжения не имеет движущихся частей, он использует полупроводниковые устройства, такие как SCR, IGBT, микроконтроллер и т. Д., Чтобы управлять трансформатором для стабилизации напряжения. Статический стабилизатор напряжения обеспечивает большую точность стабилизации напряжения.

Спасибо, что посетили сайт.продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.

Как работает стабилизатор основного напряжения для низкого напряжения в вашем доме

Индия — страна, серьезно пострадавшая от перебоев в подаче электроэнергии и колебаний напряжения. Это наносит большой вред вашим электроприборам, таким как телевизор, холодильник, кондиционер и т. Д., И представляет угрозу для критически важной работы этих ценных типов оборудования. Правильный выбор эффективного стабилизатора вместе с легкостью и удобством решит эту проблему. Стабилизатор предотвращает попадание нежелательных колебаний напряжения в приборы, тем самым делая их работу беспроблемной.

Основная линия Стабилизаторы

Стабилизатор сетевого напряжения напрямую подключается к основной линии электропередачи, идущей в ваш дом. Они не похожи на специализированные стабилизаторы, используемые для отдельного прибора, и удовлетворяют требованиям использования всего дома.

В стабилизаторах это достигается за счет использования электронной схемы, которая изменяет требуемые отводы встроенного автотрансформатора. Он генерирует желаемое напряжение с помощью высококачественных электромагнитных реле.Основной стабилизатор действует как предохранитель между домашним оборудованием и инженерными сетями, непрерывно отслеживая и стабилизируя колебания напряжения. Это гарантирует, что ваши ценные приборы будут получать постоянный стабилизированный диапазон напряжения для безотказной и долгой эксплуатации.

Работа основного стабилизатора

Стабилизатор устанавливается между основным источником питания вашего дома и вашим домом Техника. Этот продукт разработан для сглаживания любых колебаний напряжения. поступает от основного источника питания и обеспечивает постоянное питание устройств.Он обеспечивает постоянную подачу электроэнергии во время работы вашего устройства. диапазон. Это помогает предотвратить любые нежелательные повреждения из-за перегрузки и увеличения жизнь всей бытовой техники.

Несколько советов Выберите основной стабилизатор для вашего дома

• Проверьте напряжение, ток и номинальную мощность устройства
• Учитывайте мощность для всех устройств, которые будут подключены к стабилизатору
• Рабочий диапазон стабилизатора в зависимости от уровня колебаний мощности в вашем районе

The Salient Характеристики, которые следует искать в стабилизаторе напряжения

• Монтаж
• Индикаторы
• Время задержки Системы
• Оцифровка
• Перегрузка Защита

Livguard предлагает цифровые стабилизаторы для защиты вашего дома и бытовой техники от различных нежелательных скачков и скачков напряжения.Наши цифровые стабилизаторы напряжения для сети предназначены для удовлетворения повышенных потребностей вашего дома в энергии с удобством и комфортом. Инновационный дизайн и технологически продвинутые функции обеспечивают дополнительную осторожность и эффективность, необходимые для защиты всех типов оборудования за счет постоянного мониторинга и стабилизации колебаний напряжения. Широкий ассортимент стабилизаторов Livguard оснащен надежными и передовыми технологическими функциями для защиты всего оборудования от колебаний напряжения.Наполните свой дом и свою жизнь стабилизаторами Livguard.

Подробнее: Почему стабилизаторы напряжения необходимы для крупных домашних хозяйств

Как работает стабилизатор напряжения сервопривода? Принцип работы сервостабилизатора

Прежде чем приступить к принципу работы, важно понять, что выходное напряжение также является тем, которое исходит от вторичной обмотки трансформатора Buck Boost. Это означает, что от трансформатора Buck Boost оборудование получает стабильное напряжение после коррекции.

Когда сервостабилизатор получает входной ток с колеблющимся напряжением, микропроцессоры в электронной схеме запускают драйвер серводвигателя. Это, в свою очередь, активирует серводвигатель, который перемещается по обмоткам автотрансформатора. Поскольку вал серводвигателя подключен к первичной обмотке трансформатора Buck Boost, механизм автоматически регулирует и увеличивает или уменьшает значение напряжения до заданного предела почти мгновенно.Эта регулировка входного напряжения до правильного выходного напряжения является целью серводвигателя и целью сервостабилизатора.

Это контролируемое напряжение передается через вторичную обмотку понижающего трансформатора, а затем подается на используемое устройство или оборудование.

При трехфазном питании автоматическая стабилизация напряжения серводвигателя соединяется с 3 автотрансформаторами, и выполняется процесс коррекции напряжения. Сервостабилизатор напряжения — единственный стабилизатор, который можно использовать в однофазных и трехфазных соединениях.

Это связано с тем, что сервостабилизаторы обладают различными преимуществами перед традиционными стабилизаторами релейного типа. Некоторые из них включают высокую скорость коррекции, точность до +/- 1% значения допуска колебаний напряжения, стабильный выход, способность выдерживать пусковой ток и долговечность. Периодическое техническое обслуживание обеспечивает работу сервостабилизатора напряжения в течение очень долгого времени и является хорошим вложением денег в долгосрочной перспективе.

Стабилизаторы напряжения с сервоприводом Purevolt

Как бренд, известный своими сервостабилизаторами как в Индии, так и за рубежом, сервостабилизаторы Purevolt являются очень востребованным вариантом благодаря своей доступности и долговечности.Промышленные предприятия полагаются на продукцию Purevolt из-за ее универсальности и окупаемости денег, которые они предоставляют, и поэтому они поступают в соответствии с рекомендациями многих уважаемых клиентов по всему миру.

Благодаря нашей приверженности созданию экономичных и жизнеспособных электрических решений и предотвращению поражения электрическим током, сервостабилизаторы Purevolt на сегодняшний день являются самой заслуживающей доверия торговой маркой на рынке. Чтобы заявить о таком обязательстве, мы полагаемся на годы наших исследований и разработок, а также часы тяжелой работы, затраченные на совершенствование наших продуктов.Мы предлагаем лучшие цены на серво стабилизатор напряжения нашим дилерам и дистрибьюторам.

Мы приглашаем вас узнать о нас больше, а также настоятельно рекомендуем предоставить нам возможность предложить очень экономичное решение ваших проблем. Свяжитесь с нами сегодня и оставьте нам свой запрос. Мы будем рады предложить доступный и надежный продукт в качестве решения для вашего бизнеса.

Введение в стабилизатор напряжения — Utmel

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое стабилизирует выходное напряжение.Стабилизатор напряжения состоит из схемы стабилизатора напряжения, схемы управления и серводвигателя. При изменении входного напряжения или нагрузки схема управления производит выборку, сравнение и усиление, а затем приводит серводвигатель во вращение, чтобы изменить положение угольной щетки стабилизатора напряжения. Соотношение витков катушки регулируется автоматически, чтобы поддерживать стабильное выходное напряжение.

Каталог

I Что такое стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения — это устройство, стабилизирующее выходное напряжение.Стабилизатор напряжения состоит из схемы стабилизатора напряжения, схемы управления и серводвигателя. При изменении входного напряжения или нагрузки схема управления производит выборку, сравнение и усиление, а затем приводит серводвигатель во вращение, чтобы изменить положение угольной щетки стабилизатора напряжения. Соотношение витков катушки регулируется автоматически, чтобы поддерживать стабильное выходное напряжение.

II Принцип работы стабилизатора напряжения

Поскольку некоторые электрические приборы содержат компоненты катушки, вихревые токи, которые препятствуют току, будут генерироваться на начальной стадии подачи питания.Вихревые токи не только ослабят мгновенное напряжение при запуске устройства, что приведет к медленному запуску, но также усилит мгновенное напряжение, генерируемое после разрыва цепи, что может вызвать искру, которая повредит цепь. В это время необходим регулятор напряжения для защиты нормальной работы схемы.

Стабилизатор напряжения состоит из схемы регулирования напряжения , схемы управления и серводвигателя .При изменении входного напряжения или нагрузки схема управления производит выборку, сравнение и усиление, а затем приводит серводвигатель во вращение, чтобы изменить положение угольной щетки регулятора напряжения. Автоматически регулируя соотношение витков катушки, мы можем поддерживать стабильное выходное напряжение. Регулятор напряжения большей емкости также работает по принципу компенсации напряжения.

III Технические параметры стабилизатора напряжения

1. Диапазон адаптации входного напряжения

Согласно стандарту IEC входное напряжение изменяется в пределах ± 20 от номинального значения.Если значение превышает диапазон, автоматически включается звуковая и световая сигнализация, и выходное напряжение не может быть стабилизировано в пределах необходимого диапазона.

2. Скорость стабилизации выходного напряжения

Это эффект изменения входного напряжения, вызванный изменением выходного. При номинальной нагрузке отрегулируйте входное напряжение от номинального значения до верхнего предела и нижнего предела в соответствии с диапазоном источника напряжения, затем измерьте максимальное изменение выходного напряжения (±).

Чем меньше значение, тем лучше. Это важный показатель для измерения характеристик стабилизатора переменного напряжения.

3. Скорость регулирования нагрузки

Это эффект изменения выходной мощности, вызванный изменением нагрузки. Измените ток нагрузки и измерьте изменение выходного напряжения (& plusmn;). Чем меньше значение, тем лучше. Это также важный индикатор для измерения производительности регулятора переменного тока.

4. Относительное содержание гармоник выходного напряжения

Его также называют искажением выходного напряжения , обычно выраженным в THD, который представляет собой отношение общего действующего значения гармонического содержания к действующему значению основной волны. .Когда нагрузка номинальная и искажение входного напряжения соответствует базовым условиям (обычно менее 3), измерьте искажение выходного напряжения, когда входное напряжение имеет наименьшее, номинальное и наибольшее значение, и возьмите максимальное значение. Чем меньше значение, тем лучше.

5. КПД

КПД регулятора напряжения отношение выходной активной мощности P0 к входной активной мощности Pi (в процентах),

6. Коэффициент мощности нагрузки

Выражается емкость стабилизатора напряжения. в вольт-амперах (ВА) или киловольт-амперах (кВА).Помимо чисто резистивной нагрузки, существуют также индуктивные и емкостные нагрузки. Помимо активной мощности есть реактивная мощность. Этот показатель отражает способность регулятора переменного тока выдерживать индуктивные и емкостные нагрузки.

В обычных источниках питания, стабилизированных переменным током, коэффициент мощности нагрузки cosφ равен 0,8. Когда продукт составляет 1 кВт, максимальная выходная активная мощность (то есть способность выдерживать резистивную нагрузку) составляет 800 Вт. Если продукт составляет 1 кВт (cosφ все еще равен 0,8), выходная активная мощность составляет 1 кВт, а выходная мощность S = 1000/0.8 = 1250 ВА в это время. Когда значение коэффициента мощности нагрузки невелико, это означает, что оборудование источника питания имеет сильную способность адаптироваться к реактивным нагрузкам.

7. Другие параметры

Другие параметры стабилизатора переменного напряжения включают выходную мощность, входную частоту, влияние частоты источника, случайное отклонение (временной дрейф), входную мощность без нагрузки, коэффициент мощности источника (это значение отличается от коэффициент мощности нагрузки. Чем больше значение, тем лучше. Максимальное значение 1), относительная гармоническая составляющая тока источника, звуковой шум и т. д., трехфазный источник питания переменного тока, асимметрия трехфазного выходного напряжения и т. д.

IV Типы стабилизаторов напряжения

Существуют масштабные стабилизаторы переменного напряжения мощностью от нескольких десятков до нескольких киловатт для масштабных экспериментов, промышленных и медицинское оборудование. Существуют также небольшие стабилизаторы переменного тока мощностью от нескольких ватт до нескольких киловатт, которые обеспечивают качественные источники питания для небольших лабораторий или бытовой техники.

В соответствии с различными выходными характеристиками стабилизатора напряжения, стабилизатор напряжения обычно делится на две категории: стабилизатор напряжения переменного тока (стабилизированный источник питания переменного тока) и стабилизатор напряжения постоянного тока (стабилизированный источник питания постоянного тока).Ниже рассматривается стабилизированный источник питания постоянного тока.

В зависимости от рабочего состояния трубки регулятора стабилизированный источник питания часто делится на две категории: линейный стабилизированный источник питания и импульсный стабилизированный источник питания. Также есть небольшой блок питания, в котором используется стабилизатор напряжения.

1.

Стабилизатор коммутируемого напряжения

Рис. 1. Стабилизатор коммутируемого напряжения

Импульсный стабилизатор использует выходной каскад для многократного включения и выключения состояний и создания выходного напряжения с компоненты накопителей энергии (конденсаторы и катушки индуктивности).Он регулирует время переключения в соответствии с образцом обратной связи выходного напряжения.

В регуляторе с фиксированной частотой синхронизация регулируется путем регулировки ширины импульса коммутируемого напряжения. Это так называемое управление ШИМ. В стробируемом генераторе или импульсном регуляторе ширина и частота переключающего импульса остаются постоянными, но включение или выключение выходного переключателя контролируется обратной связью.

В соответствии с расположением переключателей и компонентов накопителя энергии генерируемое выходное напряжение может быть больше или меньше входного напряжения, и для генерации нескольких выходных напряжений можно использовать регулятор напряжения.

В большинстве случаев при одинаковых требованиях к входному и выходному напряжению импульсные (понижающие) импульсные стабилизаторы более эффективны, чем линейные регуляторы для преобразования мощности. Тип компенсации — высокоточный регулируемый источник питания с компенсацией переменного тока (однофазный 0,5 кВА и выше, трехфазный 1,5 кВА и выше), имеет компенсационный трансформатор и выход 110 В.

2.

Параметр стабилизатора напряжения

LDO (стабилизатор с низким падением напряжения) — это своего рода линейный регулятор.В линейном регуляторе используется транзистор или полевой транзистор, работающий в его линейной области, чтобы вычесть избыточное напряжение из входного напряжения для получения регулируемого напряжения. Так называемое падение напряжения относится к минимальной разнице между входным напряжением и выходным напряжением, необходимой для поддержания выходного напряжения в пределах ± 100 мВ от его номинального значения.

LDO с положительным выходным напряжением обычно использует силовые транзисторы (также называемые передаточными устройствами) в качестве PNP. Этот тип транзистора допускает насыщение, поэтому регулятор может иметь очень низкое падение напряжения, обычно около 200 мВ.Для сравнения, падение напряжения традиционного линейного регулятора, использующего композитные силовые транзисторы NPN, составляет около 2 В. Отрицательный выход LDO использует NPN в качестве передающего устройства, и его режим работы аналогичен режиму работы устройства LDO PNP с положительным выходом.

В более новых разработках используются силовые КМОП-транзисторы, обеспечивающие наименьшее падение напряжения. При использовании CMOS единственное падение напряжения на регуляторе вызвано сопротивлением включения тока нагрузки источника питания. Если нагрузка небольшая, падение напряжения, создаваемое этим методом, составляет всего десятки милливольт.

3.

Стабилизатор напряжения для станка лазерной резки

Когда напряжение источника питания распределительной сети колеблется или изменяется нагрузка, он может автоматически обеспечивать стабильность выходного напряжения. Он должен иметь большую емкость, высокую эффективность, широкий диапазон регулирования напряжения, отсутствие дополнительных искажений формы сигнала и фазового сдвига, быстрое время деформации и стабильность. Кроме того, он также имеет отличные функции защиты от аварийных сигналов, таких как короткое замыкание и механический отказ, а его объем должен быть как можно более компактным и простым в использовании.

Применение и функция стабилизатора напряжения

В

1. Применение стабилизатора напряжения

Стабилизаторы напряжения могут широко использоваться на промышленных и горнодобывающих предприятиях, нефтяных месторождениях, железных дорогах, строительных площадках, школах, больницах, почте и телекоммуникациях , гостиницы, электронные компьютеры, прецизионные станки, компьютерная томография (КТ), прецизионные инструменты, испытательные устройства для научных исследований, освещение лифтов, импортное оборудование, производственные линии и другие места, где требуется стабильное напряжение питания .

Рис. 2. Стабилизатор напряжения компьютера

Он также подходит для пользователей в конце низковольтной распределительной сети, где напряжение источника питания слишком низкое или слишком высокое, а диапазон колебаний велик, что это электрооборудование с большими колебаниями нагрузки. Мощный компенсирующий стабилизатор мощности можно подключать к тепловым, гидравлическим и малогабаритным генераторам.

2.

Функция стабилизатора напряжения

Стабилизатор напряжения — это цепь источника питания или устройство источника питания, которое может автоматически регулировать выходное напряжение.Его функция заключается в стабилизации напряжения источника питания, которое сильно колеблется и не соответствует требованиям электрического оборудования в пределах установленного диапазона значений, чтобы различные цепи или электрические устройства могли нормально работать при номинальном рабочем напряжении.

Первоначальный регулятор мощности полагался на скачок реле для стабилизации напряжения. Когда напряжение в сети колеблется, активируется схема автоматической коррекции стабилизатора мощности, чтобы запустить внутреннее реле, заставляя выходное напряжение оставаться близким к установленному значению.Эта схема проста, но точность регулирования напряжения невысока, и каждый раз, когда реле прыгает и смещается, это вызывает мгновенное прерывание подачи питания, вызывая искровые помехи.

Это сильно мешает чтению и записи компьютерного оборудования, и очень легко вызвать неправильные сигналы на компьютере, а в серьезных случаях это приведет к повреждению жесткого диска.

В высококачественных малогабаритных стабилизаторах напряжения в основном используется двигатель для приведения в действие угольных щеток для стабилизации напряжения.Этот тип стабилизатора напряжения имеет мало помех для электрического оборудования и имеет относительно высокую точность стабилизации напряжения.

VI Меры предосторожности

1.

Ежедневное внимание

(1) Избегайте сильной вибрации и не допускайте попадания агрессивных газов и жидкости внутрь; предохранять от полива и помещать в проветриваемое и сухое место; не накрывайте тканью, чтобы затруднить вентиляцию и отвод тепла.

(2) Используйте трехконтактную розетку (с заземлением), и винт заземления на машине должен быть правильно заземлен, в противном случае при тестировании мы обнаружим, что корпус заряжен.Это нормальное явление, вызванное электричеством, индуцированным распределенной емкостью, и его можно устранить после подключения к заземляющему проводу.

Если в корпусе имеется серьезная утечка тока и измеренное сопротивление изоляции меньше 2 МОм, слой изоляции может быть влажным или цепь и корпус закорочены. Перед использованием следует выяснить причину и устранить неисправность.

(3) В стабилизаторе напряжения малой мощности 0,5–1,5 кВА используется плавкий предохранитель для защиты от перегрузки по току и короткого замыкания, а стабилизатор напряжения 2–40 кВА работает как автоматический выключатель для защиты от перегрузки по току и короткого замыкания.Если предохранитель часто перегорает или автоматический выключатель часто срабатывает, проверьте, не слишком ли велик потребление электроэнергии.

(4) Когда выходное напряжение превышает значение защиты (значение защиты фазного напряжения установлено на заводе на 250 В ± 5 В), автоматически включается стабилизированный источник питания. Если выходное напряжение стабилизированного источника питания отключено, а индикатор перенапряжения все еще горит, пользователь должен немедленно выключить устройство и проверить сетевое напряжение или стабилизатор напряжения.Если стабилизатор напряжения автоматически отключается (с входом, но без выхода), проверьте, не превышает ли напряжение сети 280 В. Если оно ниже 280 В, проверьте, исправен ли регулятор. Используйте после выяснения причины.

(5) Если выходное напряжение стабилизатора напряжения сильно отличается от 220 В, отрегулируйте потенциометр на панели управления до тех пор, пока выходное напряжение не станет нормальным (если входное напряжение не достигает диапазона регулирования напряжения, это не может быть скорректировано).

(6) Когда напряжение сети часто находится на нижнем пределе (<150 В) или верхнем пределе (> 260 В) входного напряжения стабилизатора напряжения, предельный микровыключатель легко затрагивается, и возможен сбой управления. . В это время регулятор напряжения не может регулировать напряжение или может быть только отрегулирован (или может быть отрегулирован только вниз), и сначала следует проверить микровыключатель.

(7) Пожалуйста, содержите внутреннюю часть машины в чистоте, пыль будет препятствовать вращению шестерни и влиять на точность выходного напряжения.Пожалуйста, очищайте и своевременно поддерживайте в чистоте контактную поверхность змеевика. Когда угольная щетка сильно изношена, давление следует отрегулировать, чтобы избежать пробоя на контактной поверхности угольной щетки и катушки. Угольную щетку следует заменить, если ее длина меньше 2 мм. А когда плоскость катушки обожжена черным, следует ее отполировать мелкой наждачной бумагой.

(8) Входной конец 3-фазного стабилизатора напряжения должен быть подключен к нейтральной линии , иначе стабилизатор напряжения не сможет нормально работать с нагрузкой, и стабилизатор напряжения и электрооборудование будут повреждены.Не используйте заземляющий провод для замены нейтрального провода (но нейтральный и заземляющий провода можно подключать параллельно), а нейтральный провод нельзя подключать к предохранителю.

Рисунок 3. Трехфазный стабилизатор напряжения

(9) Когда выходное напряжение регулятора ниже номинального напряжения (220 В или трехфазное 380 В), проверьте, не слишком ли низкое входное напряжение. . Когда номинальное напряжение достигается без нагрузки, а выходное напряжение ниже номинального напряжения под нагрузкой, это происходит из-за того, что поверхность нагрузки входной линии слишком мала, или конец нагрузки превышает диапазон номинальной мощности регулятора, линейное напряжение падение слишком велико, когда используется нагрузка, а входное напряжение ниже, чем нижний предел диапазона регулировки регулятора, в это время вам следует заменить более толстый входной провод или увеличить емкость продукта.

(10) Когда одна нагрузка имеет большую мощность (например, кондиционер и т. Д.), Входная линия длинная, а поверхность нагрузки недостаточна, напряжение значительно снижается, когда нагрузка работает, и загрузка может быть затруднена. Когда нагрузка временно останавливается во время работы, в выходной момент произойдет сбой питания из-за перенапряжения. Если такое явление происходит, это не неисправность регулятора напряжения, и входная линия должна быть улучшена (линия должна быть утолщена, а длина входной линии должна быть сокращена как можно больше, чтобы уменьшить падение напряжения в линии) .

(11) Если выходное напряжение стабилизатора напряжения серьезно отклоняется от 220 В, проверьте

①, находится ли входное напряжение в пределах диапазона стабилизации напряжения;

② сильно ли изношена шестерня мотора и можно ли вращать;

③ не поврежден ли концевой выключатель;

④ гладкая ли плоскость катушки;

⑤ не повреждена ли плата управления.

2. Вопросы безопасности

(1) При включении стабилизированного источника питания не разбирайте стабилизированный источник питания и не тяните входные и выходные линии стабилизированного источника питания по своему желанию, чтобы предотвратить поражение электрическим током. или другие несчастные случаи, связанные с электробезопасностью.

(2) Входные и выходные линии стабилизированного источника питания должны быть расположены разумно, чтобы предотвратить вытаскивание и износ, которые могут привести к утечкам.

(3) Стабилизированный источник питания должен быть надежно заземлен, и пользователь несет ответственность за поражение электрическим током или травмы людей, вызванные срабатыванием незаземленного провода.

(4) Заземляющий провод стабилизированного электроснабжения нельзя подключать к объектам общего пользования, таким как трубопроводы отопления, водопроводы, газопроводы и т. Д., чтобы избежать нарушения прав третьих лиц или причинения вреда.

(5) Входные и выходные линии стабилизированного источника питания следует регулярно проверять, чтобы избежать ослабления или падения, что может повлиять на нормальное использование и безопасность стабилизированного источника питания.

(6) Выбор соединительного провода стабилизатора напряжения должен обеспечивать достаточную допустимую нагрузку по току.

(7) Со стабилизатором напряжения следует обращаться осторожно, чтобы избежать сильной вибрации при работе;

(8) Убедитесь, что пружина угольной щетки стабилизатора напряжения имеет достаточное давление, чтобы избежать пробоя на контактной поверхности угольной щетки и катушки;

(9) Непрофессионалы не могут разобрать или отремонтировать стабилизированный блок питания.

VII Анализ отказов

Отказ производительности: нет выхода, нет индикации напряжения или нет запуска
Анализ причин	003 Устранение неисправностей 000	Защита от повышенного или пониженного напряжения	Регулировка внутреннего регулируемого потенциометра выходного напряжения
Защита от смещения и обрыва фазы	Произвольно поменять местами любые две фазы из трех фаз
Главный плата управления сломана	Заменить
Выходной переменный ток сломан	Заменить

Выходной сигнал ненормальный
Анализ причин	Устранение неисправностей
Это гомологичный регулятор	Заменить регулятором напряжения шунта
Заменить регулятором напряжения широкого диапазона
Сломан концевой выключатель	Заменить
Сломана фазная плата	Заменить 95
Серводвигатель перегорел	Заменить

Характеристики отказа: не регулируются
Анализ причин 0 90 013
Превышен диапазон регулятора напряжения	Заменить регулятор широкого диапазона
Сломан концевой выключатель	Заменить
Плата неисправна	Заменить
Серводвигатель сгорел	Заменить

Отказ Ожидается отключение
Анализ причин	Устранение неисправностей
Общая тормозная способность мала	Заменить воздушным выключателем соответствующей мощности
Воздушный выключатель сломан	Заменить
Перенапряжение сразу же слишком велико	Заменить бесконтактным высокоточным стабилизатором напряжения

Отказ: гудение внутри регулятора
Анализ причин	Устранение неисправностей
Перегрузка	Уменьшите количество подключенного оборудования
9009 мусор

Отказ: стабилизатор напряжения не может работать автоматически
Анализ причин	Устранение неисправностей	999 кнопочный переключатель не включен	Заменить
Неисправность печатной платы	Заменить

Неисправность Давление на панели регулятор мощности не имеет этой функции)
Анализ причин	Устранение неисправностей
Серводвигатель перегорел	Заменить	10 концевой выключатель свинца сломан	Заменить
Печатная плата сгорела	Заменить
Ручки ручного и автоматического управления не повернуты на ручное	Открыто для ручного

Дружественное напоминание: Если стабилизатор напряжения выходит из строя, и вы не можете с этим справиться или прекратить подачу питания на внутреннее оборудование, обратитесь в профессиональную компанию.

Рекомендуемые статьи:

Мультивибратор: схемы, типы и применение

Драйвер светодиода: функции, типы и применение

Что такое цифровая интегральная схема и как ее использовать?

Введение в фотонные интегральные схемы и технологию PIC

Как работают стабилизаторы поперечной устойчивости?

Стабилизаторы поперечной устойчивости являются частью системы подвески автомобиля .Иногда их также называют стабилизаторами поперечной устойчивости или стабилизаторами поперечной устойчивости. Их цель в жизни — не дать автомобилю «покатиться» в крутом повороте.

Подумайте, что происходит с автомобилем при резком повороте. Если вы находитесь в машине, вы знаете, что ваше тело тянется к внешней стороне поворота. То же самое происходит со всеми частями автомобиля. Таким образом, часть автомобиля с внешней стороны поворота толкает вниз по направлению к дороге, а часть автомобиля с внутренней стороны поворота поднимается вверх.Другими словами, кузов автомобиля «кренится» на 10, 20 или 30 градусов по направлению к внешней стороне поворота. Если вы сделаете поворот достаточно быстро, шины на внутренней стороне поворота фактически съедут с дороги, и автомобиль перевернется.

Рулон плохой. Он имеет тенденцию переносить больший вес на внешние шины и меньший — на внутренние, что снижает тяговое усилие. Это также портит рулевое управление. Вам нужно, чтобы кузов автомобиля оставался плоским во время поворота, чтобы вес равномерно распределялся на всех четырех шинах.

Подвеска автомобиля Галерея изображений

Стабилизатор поперечной устойчивости пытается удерживать кузов автомобиля ровным, перемещая силу с одной стороны кузова на другую. Чтобы представить себе, как работает стабилизатор поперечной устойчивости, представьте металлический стержень диаметром 1-2-5 см. Если ваши передние колеса находятся на расстоянии 5 футов (1,6 метра) друг от друга, сделайте стержень длиной около 4 футов. Прикрепите стержень к раме автомобиля перед передними шинами, но прикрепите его с помощью втулок так, чтобы он мог вращаться. Теперь прикрепите рычаги тяги к передней подвеске с обеих сторон.

Когда вы сейчас входите в поворот, элемент передней подвески за пределами поворота толкается вверх. Плечо стабилизатора поперечной устойчивости выталкивается вверх, и это вызывает скручивание стержня. Их скручивание перемещает рычаг на другом конце стержня, и это заставляет подвеску на другой стороне автомобиля также сжиматься. Кузов автомобиля имеет тенденцию оставаться плоским в повороте.

Если у вас нет стабилизатора поперечной устойчивости, у вас, как правило, возникают проблемы с креном кузова в повороте. Если у вас слишком большой стабилизатор поперечной устойчивости, вы теряете независимость между элементами подвески с обеих сторон автомобиля.Когда одно колесо ударяется о неровность, стабилизатор поперечной устойчивости передает неровности и на другую сторону автомобиля, а это не то, что вам нужно.