Características de diseño y principio de funcionamiento de los estabilizadores de tensión. Estabilizador de voltaje: ¿para qué sirve?¿Cómo es un estabilizador?

Los parámetros más importantes del estabilizador son el coeficiente de estabilización Kst, la resistencia de salida Rout y el coeficiente acción útil η.

Coeficiente de estabilización determinado a partir de la expresión K st = [∆u entrada / u entrada] / [∆u salida / u salida]

Dónde estás dentro, estás fuera- constantes en la entrada y salida del estabilizador, respectivamente; ∆uino- cambiar estás en; ∆uout- cambiar estás fuera, correspondiente al cambio en la entrada ∆u.

De este modo, coeficiente de estabilización es la relación entre el cambio relativo en la entrada y el cambio relativo correspondiente en la salida del estabilizador.

Cuanto mayor es el coeficiente de estabilización, menos cambia la producción cuando cambia la entrada. Para los estabilizadores más simples, el valor de Kst son unidades, mientras que para los más complejos es de cientos y miles.

Resistencia de salida del estabilizador está determinada por la expresión Huida = | ∆u salida / ∆i salida |

donde ∆uout es el cambio de la constante en la salida del estabilizador; ∆iout: cambio en la corriente de salida constante del estabilizador, que provocó un cambio en el voltaje de salida.

La resistencia de salida del estabilizador es un valor similar a la resistencia de salida de un rectificador con filtro. Cuanto menor sea la resistencia de salida, menos cambiará la salida cuando cambie la corriente de carga. Para los estabilizadores más simples, el valor de R out son unidades de Ohm, y para los más avanzados, centésimas y milésimas de Ohm. Cabe señalar que el estabilizador suele reducir drásticamente la ondulación del voltaje.

La eficiencia del estabilizador η st es la relación entre la potencia suministrada a la carga P n y la potencia consumida de la fuente de entrada. R en: η st = R n / R en

Tradicionalmente, los estabilizadores se dividen en paramétricos y de compensación.

Video interesante sobre estabilizadores de voltaje:

Estabilizadores paramétricos

Son los dispositivos más simples en los que se logran pequeños cambios en la salida mediante el uso de dispositivos electrónicos con dos terminales, caracterizados por una pronunciada no linealidad de la característica corriente-voltaje. Consideremos el circuito de un estabilizador paramétrico basado en un diodo Zener (figura 2.82).

Analicemos este circuito (Fig. 2.82, a), para lo cual primero lo transformamos usando el teorema del generador equivalente (Fig. 2.82, b). Analicemos gráficamente el funcionamiento del circuito trazando líneas de carga en la característica corriente-voltaje del diodo zener para diferentes valores del voltaje equivalente correspondientes a diferentes valores de la entrada (figura 2.82, c).
De construcciones graficas Es obvio que con un cambio significativo en el equivalente u e (por ∆u e), y por lo tanto la entrada u in, la salida cambia en una cantidad insignificante ∆u out.

Además, cuanto menor sea la resistencia diferencial del diodo zener (es decir, cuanto más horizontal sea la característica del diodo zener), menor será ∆u.

Determinemos los parámetros principales de dicho estabilizador, para lo cual en el circuito original reemplazamos el diodo zener con un circuito equivalente e introducimos en el circuito de entrada (Fig. 2.82, d) una fuente de voltaje correspondiente a un cambio en la entrada ∆u. entrada (línea de puntos en el diagrama): R fuera = r d || R 0 ≈ r re, porque R 0 >> r d η st = (u fuera · Entrar) / (u entrar · Entrar) = (u salir · Entrar) / [ u entrar (Entrar + I entrar) ].

K st = (∆u in / u in) : (∆u out / u out) Dado que normalmente R n >> r d Por lo tanto, K st ≈ u fuera / u adentro · [ (r d + R 0) / r d ]

Normalmente, los estabilizadores paramétricos se utilizan para cargas desde varias unidades hasta decenas de miliamperios. Se utilizan con mayor frecuencia como fuentes de referencia en estabilizadores de voltaje de compensación.

Estabilizadores compensadores

Son sistemas de control automático cerrados. Los elementos característicos de un estabilizador compensador son una fuente de referencia (referencia) (RS), un elemento comparador y amplificador (CAE) y un elemento regulador (RE).

Es útil señalar que el OOS cubre dos etapas: en el amplificador operacional y en el transistor. El esquema que estamos considerando es un ejemplo convincente que demuestra la ventaja de la actitud negativa general. comentario comparado con el local.

La principal desventaja de los estabilizadores con regulación continua. la eficiencia es baja, ya que se produce un consumo de energía importante en el elemento regulador, ya que a través de él pasa toda la carga y la caída a través de él es igual a la diferencia entre los voltajes de entrada y salida del estabilizador.

A finales de los años 60 comenzaron a producir circuitos integrados Estabilizadores compensadores con regulación continua (serie K142EN). Esta serie incluye estabilizadores con tensión de salida fija, con tensión de salida regulable y bipolares y tensiones de entrada y salida. En los casos en que es necesario pasar una corriente a través de la carga que exceda los valores máximos permitidos de los estabilizadores integrados, el microcircuito se complementa con transistores de control externos.

Algunos parámetros de los estabilizadores integrales se dan en la tabla. 2.1, y la opción para conectar elementos externos al estabilizador K142EN1 se muestra en la Fig. 2.85.


La resistencia R está diseñada para activar la protección de corriente y R 1 es para regular el voltaje de salida. Los microcircuitos K142UN5, EH6, EH8 son estabilizadores funcionalmente completos con un voltaje de salida fijo, pero no requieren la conexión de elementos externos.

Los estabilizadores conmutados no están ahora menos extendidos que los estabilizadores continuos.

Gracias al uso del modo de funcionamiento clave de los elementos de potencia de dichos estabilizadores, incluso con una diferencia significativa en los niveles de voltaje de entrada y salida. puedes obtener una eficiencia del 70 - 80%, mientras que para los estabilizadores continuos es del 30 - 50%.

En un elemento de potencia que funciona en modo de conmutación, la potencia promedio disipada en él durante el período de conmutación es significativamente menor que en un estabilizador continuo, ya que aunque en el estado cerrado la corriente que fluye a través del elemento de potencia es máxima, la caída a través de él es cercana a cero, y en estado abierto la corriente que lo atraviesa es cero, aunque máxima. Por tanto, en ambos casos la disipación de potencia es insignificante y cercana a cero.

Pequeñas pérdidas en elementos de poder conducir a una reducción o incluso eliminación de los radiadores de refrigeración, lo que reduce significativamente los indicadores de peso y tamaño. Además, el uso de un estabilizador de pulso permite, en algunos casos, excluir del circuito un transformador de potencia que funciona a una frecuencia de 50 Hz, lo que también mejora el rendimiento de los estabilizadores.

Las desventajas de cambiar las fuentes de alimentación incluyen presencia de ondulación del voltaje de salida.

Considere un regulador en serie de conmutación

La llave S es activada y desactivada periódicamente por el circuito de control (CS) dependiendo del valor de la carga. la salida se ajusta cambiando la relación t on / t off, donde t on, t off: la duración de los períodos de tiempo durante los cuales la tecla está en los estados encendido y apagado, respectivamente. Cuanto mayor sea esta relación, mayor será la producción.

A menudo se utiliza un transistor bipolar o de efecto de campo como interruptor S.

El diodo asegura el flujo de corriente del inductor cuando el interruptor está apagado y, por tanto, elimina la aparición de sobretensiones peligrosas en la llave en el momento de la conmutación. Un filtro LC reduce la ondulación de salida.

Otro vídeo interesante sobre estabilizadores:

El voltaje estable no dañará el equipo

Cada año, durante el invierno y el verano, nuestra red eléctrica comienza a funcionar de forma intermitente, aunque no se sienta. En invierno, durante el período de uso activo de aparatos eléctricos y medios de calefacción adicional. En verano, durante la época de lluvias y tormentas eléctricas. Durante estos períodos, se producen periódicamente subidas de tensión. A pesar de que el voltaje en nuestros enchufes debe ser de 220 voltios y la frecuencia de 50 Hz, la situación real no siempre corresponde a la norma. Un voltaje estable determina directamente cuánto te durarán tus aparatos eléctricos. Por eso los estabilizadores de voltaje son extremadamente populares. Son dispositivos electrónico-mecánicos que convierten la energía eléctrica, de modo que la salida cumple con todos los estándares. Sin embargo, no basta con ir a comprar un estabilizador, primero hay que decidir la elección del dispositivo adecuado. En este artículo hablaremos sobre a qué parámetros prestar atención.

¿Su voltaje es estable?

Es muy fácil determinar si el voltaje en la habitación es estable. Basta notar con qué frecuencia parpadea la lámpara de su lámpara. Si es casi imposible notar el parpadeo, entonces todo está en orden. Si está presente, entonces es hora de pensar en un estabilizador. También puede verificar usted mismo el voltaje en el tomacorriente usando un multímetro. Si el voltaje aumenta demasiado, el 70-80% del equipo puede fallar. A pesar de que muchos dispositivos modernos tienen fusibles incorporados, no pueden soportar tal carga.

Foto: www.stabilizator-iek.ru

Criterios de selección principales

Valor de voltaje

Primero, debes decidir para cuántos dispositivos funcionará el estabilizador de voltaje. ¿Será, por ejemplo, una caldera de calefacción de gas o una casa de campo entera? Es importante saber qué valores de voltaje tiene su red, su nominal y máximo.

El más popular es un estabilizador monofásico (220 V); generalmente se usa en apartamentos de la ciudad. También hay dispositivos trifásicos (380 V): se utilizan en talleres de producción y están diseñados para cargas pesadas. Pero si se planea instalar el estabilizador en una casa de campo, entonces la red puede ser monofásica o trifásica. Hay varias formas de determinar esto.

• Si vivieras en un alambre yendo al departamento dos o tres; si el contador de electricidad tiene un LED parpadeante; Si el interruptor automático en el cuadro eléctrico es de una o dos teclas, estás utilizando una red monofásica.
• Si hubiera al menos cuatro vidas en juego; si hay tres LED parpadeantes en el medidor; si el interruptor automático en el panel es de tres o cuatro teclas, tiene acceso a una red bifásica.

Tipos de estabilizadores de voltaje

Hay varios tipos de estabilizadores. La complejidad de la producción del dispositivo y su coste final dependen del tipo.

• Estabilizador de relé. Hoy en día es el tipo más popular en la Federación Rusa, a pesar de su bajo precio. Se pueden clasificar como estabilizadores automáticos de transformadores. Gracias a relés de potencia electromecánicos, mediante regulación gradual de la red, conmuta el devanado del autotransformador. Un aumento o disminución del voltaje de salida en dicho dispositivo se produce sincrónicamente con el voltaje de entrada. Una de las principales ventajas de este dispositivo es la alta tasa de estabilización de voltaje (aproximadamente 20 ms).
• Estabilizador de voltaje de paso casi similar al relevo. En él, la transición del transformador se produce mediante tiristores y triacs. Precisamente por eso los dispositivos de este tipo están cubiertos por una larga garantía del fabricante, de hasta 10 años. Esto también se ve facilitado por la ausencia de piezas mecánicas y, en consecuencia, por el desgaste.
• Estabilizador electromecánico Es un transformador elevador de voltaje. El ajuste se realiza mediante un contacto de cepillo giratorio. Los parámetros del conjunto del cepillo determinan especificaciones dispositivos, como la velocidad de procesamiento, caídas y sobretensiones. Los estabilizadores electromecánicos monofásicos para el hogar son, por regla general, una unidad de un solo cepillo con una potencia de tres mil voltios amperios. Los estabilizadores de dos cepillos no son muy populares debido a su elevado coste. Periódicamente habrá que cambiar las escobillas y, al mismo tiempo, limpiar el propio transformador, pero esto no es muy difícil de hacer en casa. A un costo relativamente bajo, los dispositivos electromecánicos muestran una alta precisión de estabilización y una regulación de voltaje suave. Es aceptable su uso en condiciones donde el voltaje cambia periódica y unilateralmente. Ideal para conectarse a Computadoras personales, hogar, equipamiento de oficina. Dichos estabilizadores no se pueden conectar a máquinas de soldar, ya que su diseño no les permite responder a sobretensiones extremadamente rápidas en la fuente de alimentación. La relación calidad/precio es la mejor.
• Considerado más confiable estabilizadores electrodinámicos- una de las variedades de electromecánica. En lugar de cepillos, llevan incorporados rodillos, por lo que prácticamente se elimina su desgaste. Sin embargo, junto con la fiabilidad, el precio también ha aumentado.
• Hace relativamente poco tiempo, se introdujo otro tipo de estabilizador: híbrido o, como también se le llama, conjunto. La diferencia es que además de la electromecánica, se añade una pieza de relé. Comienza su trabajo cuando el voltaje en la red cae o aumenta a valores anormales. Por ejemplo, si el voltaje de la red "flota" en el rango de 144 a 256 V, entonces el estabilizador híbrido funciona de manera similar a uno electromecánico. Pero tan pronto como el voltaje supera estos valores dentro de los límites de 105-280 V, el dispositivo híbrido lo devuelve a la normalidad con un error de ±10%.
• Estabilizadores de doble conversión- dispositivos bastante caros, pero tienen una serie de características muy atractivas. Dichos estabilizadores deben usarse junto con dispositivos altamente sensibles cuya potencia oscila entre 1 y 30 kW. Tienen una conexión rápida y son casi silenciosos durante el funcionamiento. Tienen un amplio rango de voltaje de salida y un error mínimo. El funcionamiento de dicho dispositivo depende de la carga existente en el equipo eléctrico. El rango de voltaje más bajo aumenta de 118 V a 160 V cuando las cargas eléctricas aumentan un 50% o un 70%, respectivamente.
• Nueva línea en la lista de estabilizadores, estos son dispositivos con modulación de ancho de pulso. El principio de su funcionamiento es regular el voltaje mediante la modulación antes mencionada. Es decir, los filtros analógicos ubicados en la entrada y salida de la red del dispositivo ecualizan de manera estable todas las interferencias en la red. Muy rápido, la precisión del ajuste no es inferior al 99%. Este estabilizador ayuda en caso de fuertes sobretensiones, por ejemplo, durante los trabajos de soldadura. Como regla general, estos dispositivos son pequeños y tienen un peso mínimo. Esto se explica por el hecho de que no contienen transformadores grandes y pesados. Pero su precio no es pequeño. Hay algunos inconvenientes: el umbral superior en la entrada del estabilizador no supera los 245 V.
• Estabilizador de voltaje electromagnético- este es aquel cuya tensión de salida se regula mediante la regulación de flujos magnéticos. La magnetización se produce debido a un regulador semiconductor. Este tipo tiene muchas desventajas, como zumbidos durante el funcionamiento, rango de voltaje de entrada estrecho y alta sensibilidad al cambiar a frecuencias de red de 50 Hz.

Foto: electro.lg.ua

Lo que necesitas saber

Casi lo primero que hay que decidir es el tipo de conexión estabilizadora. Puedes conectarlo directamente a la red en el cuadro eléctrico para proteger todos los equipos. O es posible conectar permanentemente electrodomésticos directamente al estabilizador: el dispositivo simplemente se conecta a una toma de corriente.

Si tiene una red trifásica, pero todos los dispositivos son monofásicos, entonces necesita tres convertidores monofásicos. Pero si dicha red tiene al menos un dispositivo trifásico, entonces el convertidor debería ser solo trifásico. Esta regla es relevante para estabilizar todos los aparatos eléctricos de la casa, y no individualmente para uno solo.

Al elegir un estabilizador, debes imaginar cuál será la potencia total de tus dispositivos conectados a él, la potencia de tu dispositivo provendrá de este parámetro. Agregue entre un 20 y un 30 % al valor de salida para evitar una sobrecarga anormal.

Para que te resulte más fácil determinar cuál es la potencia total de tus dispositivos, puedes utilizar nuestra tabla con valores aproximados.

Para aclarar la potencia, consulte las instrucciones de su equipo.

Los fabricantes más populares.

Hoy en día hay más de una docena de empresas rusas y extranjeras que producen con éxito estabilizadores de tensión. Cada producto difiere en diseño, rendimiento, tipo de potencia y método de estabilización. Cada empresa tiene productos con parámetros similares. Pero sólo cuando los utilizamos en la práctica aprendemos tanto los pros como, lamentablemente, los contras. Algunas empresas ya han perdido su cuota de confianza, pero el resto, gracias a productos de calidad, intentan mantener su marca.

Estos son los fabricantes que son populares entre los consumidores de nuestro país:

Marcas rusas - Polígono, norma m, Estabvoltio, cascada;

Marcas chinas: Solby, Fnex, sassin, voltron, votar;

Marcas occidentales: Ortea, Orión.

Las marcas extranjeras, aunque son de mayor calidad, tienen una demanda inferior a los productos chinos y rusos. La razón del disgusto de los consumidores rusos radica en los precios. Si el producto interno es bastante bueno y mucho más barato, ¿por qué pagar de más?

Foto: www.elvs.su

Errores comunes del comprador

• Si el voltaje en su casa es bueno, entonces no tiene sentido comprar un estabilizador para toda la casa. Basta con comprar un dispositivo pequeño y conectarle solo dispositivos muy sensibles.
• Para no equivocarse al comprar un estabilizador de voltaje, necesita conocer todos los criterios para elegir un dispositivo. Si aborda este tema de manera responsable, no se arrepentirá de la elección que tomó.
• Consulte a un especialista o técnico eléctrico para obtener asesoramiento. La instalación de ciertos tipos de estabilizadores de voltaje requiere supervisión profesional.

Regulador de voltaje

Regulador de voltaje- un convertidor de energía eléctrica que le permite obtener un voltaje de salida dentro de los límites especificados con fluctuaciones significativamente mayores en el voltaje de entrada y la resistencia de carga.

Según el tipo de voltaje de salida, los estabilizadores se dividen en estabilizadores de CC y CA. Normalmente, el tipo de alimentación (CA o CC) es el mismo que el voltaje de salida, aunque pueden aplicarse excepciones.

Estabilizadores de CC

Chip estabilizador lineal KR1170EN8

Estabilizador lineal

Un estabilizador lineal es un divisor de voltaje, cuya entrada recibe un voltaje de entrada (inestable) y el voltaje de salida (estabilizado) se elimina del brazo inferior del divisor. La estabilización se realiza cambiando la resistencia de uno de los brazos divisores: la resistencia se mantiene constantemente para que la tensión a la salida del estabilizador esté dentro de los límites establecidos. Con una relación grande de voltajes de entrada/salida, el estabilizador lineal tiene una eficiencia baja, ya que la mayor parte de la potencia P diss = (U in - U out) * It se disipa en forma de calor en el elemento de control. Por lo tanto, el elemento de control debe poder disipar suficiente energía, es decir, debe instalarse en un radiador del área requerida. La ventaja de un estabilizador lineal es su simplicidad, la ausencia de interferencias y el reducido número de piezas utilizadas.

Dependiendo de la ubicación del elemento de resistencia variable, los estabilizadores lineales se dividen en dos tipos:

• Coherente: el elemento de control está conectado en serie con la carga.
• Paralelo: el elemento de control está conectado en paralelo con la carga.

Dependiendo del método de estabilización:

• Paramétrico: en dicho estabilizador, se utiliza una sección de la característica corriente-voltaje del dispositivo que tiene una gran pendiente.
• Compensatorio: tiene comentarios. En él, se compara el voltaje en la salida del estabilizador con el de referencia y a partir de la diferencia entre ellos se forma una señal de control para el elemento regulador.

Estabilizador paramétrico paralelo sobre diodo zener

Se utiliza para estabilizar voltaje en circuitos de baja corriente, ya que para operación normal circuito, la corriente a través del diodo Zener D1 debe ser varias veces (3-10) mayor que la corriente en la carga estabilizada R L. A menudo, un circuito regulador lineal de este tipo se utiliza como fuente de voltaje de referencia en circuitos estabilizadores más complejos. Para reducir la inestabilidad del voltaje de salida causada por cambios en el voltaje de entrada, en lugar de una resistencia R V se utiliza. Sin embargo, esta medida no reduce la inestabilidad del voltaje de salida causada por cambios en la resistencia de la carga.

Estabilizador en serie basado en un transistor bipolar.

U fuera = U z - U ser .

Esencialmente, este es el estabilizador paramétrico paralelo en un diodo zener discutido anteriormente, conectado a la entrada del seguidor del emisor. No tiene circuitos de retroalimentación para compensar los cambios en el voltaje de salida.

Su voltaje de salida es menor que el voltaje de estabilización del diodo zener en la cantidad U be, que prácticamente no depende de la magnitud de la corriente que fluye a través de él. Unión PN, y para dispositivos basados ​​en silicio es de aproximadamente 0,6 V. La dependencia de U be de la corriente y la temperatura empeora la estabilidad del voltaje de salida, en comparación con un estabilizador paramétrico paralelo que utiliza un diodo Zener.

El seguidor de emisor (amplificador de corriente) le permite aumentar la corriente de salida máxima del estabilizador, en comparación con un estabilizador paramétrico paralelo en un diodo Zener, en β veces (donde β es la ganancia actual de una instancia determinada del transistor) . Si esto no es suficiente, se utiliza un transistor compuesto.

En ausencia de resistencia de carga (o con corrientes de carga en el rango de microamperios), el voltaje de salida de dicho estabilizador (voltaje de circuito abierto) aumenta en 0,6 V debido al hecho de que U be en la región de microcorriente se acerca a cero. Para superar esta característica, se conecta una resistencia de carga de balastro a la salida del estabilizador, proporcionando una corriente de carga de varios mA.

Regulador de compensación en serie mediante amplificador operacional.

Parte de la tensión de salida U extraída del potenciómetro R2 se compara con la tensión de referencia U z en el diodo zener D1. La diferencia de voltaje es amplificada por el amplificador operacional U1 y suministrada a la base de un transistor de control conectado según un circuito seguidor de emisor. Para un funcionamiento estable del circuito, el cambio de fase del bucle debe estar cerca de 180°+n*360°. Dado que parte de la tensión de salida U out se suministra a la entrada inversora del amplificador operacional U1, el amplificador operacional U1 desplaza la fase 180°, el transistor de control está conectado según el circuito seguidor del emisor, que no desplaza la fase. El cambio de fase del bucle es de 180°, se cumple la condición de estabilidad de fase.

La tensión de referencia Uz es prácticamente independiente de la corriente que circula por el diodo zener y es igual a la tensión de estabilización del diodo zener. Para aumentar su estabilidad cuando cambia Uin, en lugar de una resistencia R V se utiliza.

En este estabilizador, el amplificador operacional en realidad está conectado como un amplificador no inversor (con un seguidor de emisor para aumentar la corriente de salida). La relación de resistencias en el circuito de retroalimentación determina su ganancia, que determina cuántas veces el voltaje de salida será mayor que el voltaje de entrada (es decir, la referencia aplicada a la entrada no inversora del amplificador operacional). Dado que la ganancia de un amplificador no inversor es siempre mayor que la unidad, el valor del voltaje de referencia (voltaje de regulación del diodo Zener) debe elegirse menor que el voltaje de salida mínimo requerido.

La inestabilidad del voltaje de salida de dicho estabilizador está casi completamente determinada por la inestabilidad del voltaje de referencia, debido a la gran ganancia de bucle de los amplificadores operacionales modernos ( GRAMO bucle abierto = 10 5 ÷ 10 6).

Para eliminar la influencia de la inestabilidad del voltaje de entrada en el modo de funcionamiento del propio amplificador operacional, se puede alimentar con un voltaje estabilizado (desde estabilizadores paramétricos adicionales en el diodo Zener).

Estabilizador de conmutación

En un estabilizador de pulso, la corriente del no estabilizado fuente externa suministrado al dispositivo de almacenamiento (generalmente un condensador o inductor) en pulsos cortos; en este caso se almacena energía, que luego se libera a la carga en forma de energía eléctrica, pero, en el caso de una bobina de choque, con un voltaje diferente. La estabilización se lleva a cabo controlando la duración de los pulsos y las pausas entre ellos: modulación de ancho de pulso. Un estabilizador de conmutación, en comparación con uno lineal, tiene una eficiencia significativamente mayor. La desventaja de un estabilizador de pulso es la presencia de ruido de pulso en el voltaje de salida.

A diferencia de un estabilizador lineal, estabilizador de pulso Puede convertir el voltaje de entrada de forma arbitraria (dependiendo del circuito estabilizador):

• Hacia abajo abajo
• Impulsando estabilizador: el voltaje de salida siempre está estabilizado más alto entrada y tiene la misma polaridad.
• Arriba abajo Estabilizador: el voltaje de salida se estabiliza, puede ser como más alto, entonces abajo entrada y tiene la misma polaridad. Dicho estabilizador se utiliza en los casos en que el voltaje de entrada difiere ligeramente del requerido y puede variar, tomando un valor tanto mayor como menor que el requerido.
• invertir estabilizador: el voltaje de salida estabilizado tiene polaridad inversa con respecto a la entrada, el valor absoluto del voltaje de salida puede ser cualquiera.

Estabilizadores de voltaje CA

Estabilizadores ferroresonantes

Durante la era soviética, los estabilizadores de voltaje ferroresonantes domésticos se generalizaron. Por lo general, los televisores se conectaban a través de ellos. Las primeras generaciones de televisores utilizados. bloques de red suministros con estabilizadores de voltaje lineales (y algunos circuitos incluso estaban alimentados por voltaje no estabilizado), que no siempre hacían frente a las fluctuaciones en el voltaje de la red, especialmente en las zonas rurales, que requerían una estabilización preliminar del voltaje. Con la llegada de los televisores 4UPICT y USCT, que tenían fuentes de alimentación conmutadas, desapareció la necesidad de una estabilización adicional del voltaje de la red.

El estabilizador ferroresonante consta de dos estranguladores: con un núcleo insaturado (que tiene un espacio magnético) y uno saturado, así como un condensador. La peculiaridad de la característica corriente-voltaje de un inductor saturado es que el voltaje a través de él cambia poco cuando cambia la corriente que lo atraviesa. Al seleccionar los parámetros de bobinas y condensadores, es posible garantizar la estabilización del voltaje cuando el voltaje de entrada cambia dentro de un rango bastante amplio, pero una ligera desviación en la frecuencia de la red de suministro influyó en gran medida en las características del estabilizador.

Estabilizadores modernos

Actualmente, los principales tipos de estabilizadores son:

• servoaccionamiento electrodinámico (mecánico)
• estático (conmutable electrónicamente)
• relé
• compensación (suave electrónica)

Los modelos se fabrican en versiones monofásicas (220/230 V) y trifásicas (380/400 V), su potencia oscila entre varios cientos de vatios y varios megavatios. Los modelos trifásicos están disponibles en dos modificaciones: con ajuste independiente para cada fase o con ajuste de la tensión media de fase en la entrada del estabilizador.

Los modelos fabricados también difieren en el rango permitido de cambios de voltaje de entrada, que pueden ser, por ejemplo, los siguientes: ±15%, ±20%, ±25%, ±30%, -25%/+15%, -35%. /+15% o -45%/+15%. Cuanto más amplio sea el rango (especialmente en la dirección negativa), mayores serán las dimensiones del estabilizador y mayor será su coste para la misma potencia de salida.

Una característica importante de un estabilizador de voltaje es su velocidad, es decir, cuanto mayor sea la velocidad, más rápido responderá el estabilizador a los cambios en el voltaje de entrada. El rendimiento es el período de tiempo (milisegundos) durante el cual el estabilizador puede cambiar el voltaje en un voltio. Ud. diferentes tipos estabilizadores diferente velocidad velocidad, por ejemplo, los electrodinámicos tienen una velocidad de 12...18 ms/V, los estabilizadores estáticos proporcionarán 2 ms/V, pero para los electrónicos, de tipo compensación, este parámetro es 0,75 ms/V.

Otro parámetro importante es la precisión de la estabilización del voltaje de salida. Según GOST 13109-97, la desviación máxima permitida de la tensión de alimentación es ±10% de la nominal. La precisión de los estabilizadores de voltaje modernos oscila entre el 1% y el 8%. Una precisión del 8% es suficiente para garantizar el correcto funcionamiento de la gran mayoría de equipos eléctricos domésticos e industriales. Generalmente se imponen requisitos más estrictos (1%) para alimentar equipos complejos (médicos, de alta tecnología, etc.). Un parámetro importante para el consumidor es la capacidad del estabilizador para funcionar a la potencia declarada en todo el rango de voltaje de entrada, pero no todos los estabilizadores cumplen con este parámetro. Algunos estabilizadores pueden soportar sobrecargas diez veces mayores; al comprar un estabilizador de este tipo, no se requiere reserva de energía.

ver también

• Microcircuitos de la serie 78xx: una serie de estabilizadores lineales comunes

Literatura

• Veresov G.P. Alimentación de equipos radioelectrónicos domésticos. - M.: Radio y comunicación, 1983. - 128 p.
• V.V. Kitayev y otros Fuente de alimentación para dispositivos de comunicación. - M.: Comunicación, 1975. - 328 p. - 24.000 ejemplares.
• Kostikov V.G. Parfenov E.M. Shakhnov V.A. Fuentes de alimentación medios electronicos. Diseño y diseño de circuitos: libro de texto para universidades. - 2. - M.: Línea directa - Telecom, 2001. - 344 p. - 3000 ejemplares. -ISBN 5-93517-052-3
• Shtilman V.I. Estabilizadores de tensión microelectrónicos. - Kyiv: Tecnología, 1976.

Enlaces

• Estabilizadores. Fabricantes. Descripción. (Cómo proteger su hogar y sus equipos de sobretensiones y cómo elegir el estabilizador adecuado que le ayudará con esto)
• Estabilizador de voltaje para el hogar (Por qué se necesita un estabilizador de voltaje para el hogar, cómo elegirlo, tipos de estabilizadores)
• GOST R 52907-2008 “Fuentes de energía para equipos radioelectrónicos. Términos y definiciones"

En su mayor parte, los problemas con las sobretensiones ocurren en las zonas rurales, pero también ocurren en las ciudades. Dependiendo de la hora del día, puede cambiar los indicadores incluso en 20 vatios. Los saltos suelen ser consecuencia del uso de equipos potentes por parte de un vecino: ocurren al arrancar equipos con un motor o una caldera de cocina potente. Al poner en marcha equipos potentes, el voltaje puede caer de 220 a 190 vatios en una fracción de segundo y luego regresar. Estos saltos repentinos pueden afectar negativamente a los electrodomésticos y la iluminación; a menudo, las bombillas se queman debido a esto. Qué hacer en tales situaciones y hablaremos En este articulo.

Los estándares actuales prevén desviaciones dentro de ±10%. En base a esto, el voltaje mínimo puede ser de 198 V y el máximo de 242 V, es decir, la diferencia entre los puntos extremos puede llegar a 44 V. Esto es bastante y se nota por el parpadeo de las lámparas y el funcionamiento de los motores eléctricos. . Como regla general, esto no se nota en el funcionamiento de la electrónica, ya que utilizan principalmente fuentes de alimentación conmutadas que tienen un rango de voltaje de entrada bastante amplio y mantienen sus parámetros de potencia al mismo nivel.

Sin embargo, hay muchos dispositivos en el hogar que no pueden tolerar tales fluctuaciones de voltaje. Un gran número de electrodomésticos tienen programadores que fallan y cuya sustitución cuesta una gran suma. Y si imaginas por un momento que toda la casa va a fallar Bombillas led, en este caso también tendrás que pagar una cantidad decente por un reemplazo.

¿Cómo protegerse?

Con base en lo anterior, surge una pregunta completamente lógica: ¿cómo protegerse? ¿Qué se puede utilizar para garantizar que el voltaje en la red sea siempre de 220 V y no suba ni baje? Afortunadamente, puedes proteger tu equipo de subidas de tensión. lo mas de una manera sencilla es el uso de un estabilizador de voltaje CA de 220 V. El dispositivo viene en varias opciones de energía y su principio de funcionamiento es bastante simple.

En esencia, un estabilizador de voltaje no es más que un transformador. El sistema de control utiliza un relé para transmitir el voltaje apropiado a la salida. Como resultado, el voltaje aumenta o disminuye. Todo sucede bastante rápido, normalmente en 4 ms. En las soluciones más baratas, la respuesta se subestima ligeramente, por lo que el voltaje de salida también puede tener un cierto rango diferencial, pero es pequeño, por ejemplo, de 215 a 240 V. Los modelos baratos no son ideales, pero en cualquier caso son más seguros. que caer por debajo de 198 V o subir por encima de 242 V.

Los 3 mejores estabilizadores de voltaje para el hogar

A continuación encontrará los tres estabilizadores de voltaje más populares en el mercado.

Estabilizador de tensión LVT ASN-350 C

Diseñado para proteger dispositivos sensibles de sobretensiones, como lámparas de iluminación y muchos otros. Suministra de manera estable 220 V. Además, esta fuente de alimentación estable protege el dispositivo conectado de aumentos o disminuciones repentinas en el voltaje de la red. (más de 275 V o menos de 155 V) detener el suministro de energía.

Características técnicas del LVT ASN-350 C.:

• voltaje de entrada: 155V - 270V;
• tensión de salida: 220 V (+/-10%);
• frecuencia de salida: 50Hz;
• potencia de salida: 350 V;
• peso: 2 kilos;
• Dimensiones: 125 x 80 x 192 mm.

Estabilizador DIA-N SN-3000-m

Caracterizado por una potencia de 3000 W, destinado a uso doméstico. Funciona exitosamente con:

• equipos de audio y vídeo;
• computadora o computadora portátil;
• dispositivos periféricos (copiadora, fax) y electrodomésticos.

Proporciona voltaje estable Suministro de 220 V cuando el voltaje de la red cambia de 150 V a 280 V. Si el rango de corriente de entrada excede los 150-280 V, el estabilizador deja de suministrar energía automáticamente.

Características técnicas del DIA-N SN-3000-m:

• tensión de alimentación entrante: 150 V - 280 V;
• potencia máxima: 3000 W;
• tensión de salida: 220V (+10%, - 10%);
• frecuencia de salida: 50Hz;
• tiempo de reacción:<1 сек;
• peso: 8 kilogramos;
• número de enchufes de red, salidas: 1.

Estabilizador de voltaje Elex Hybrid 9-1/40A v2.0

Muchas personas han experimentado subidas de tensión repentinas, como resultado de las cuales fallan todos los electrodomésticos de la casa. ¿Es posible prevenirlos de alguna manera y proteger dispositivos costosos contra daños? En este artículo veremos, qué son y cómo funcionan.

Desafortunadamente, las redes eléctricas modernas no proporcionan un voltaje constante en el tomacorriente. Dependiendo del lugar de residencia, la cantidad de suscriptores y la potencia de los dispositivos en una línea, el voltaje puede variar mucho de 180 a 240 voltios.

Un estabilizador moderno se ve así

Pero la mayoría de los electrónicos actuales tienen una actitud extremadamente negativa hacia tales experimentos, ya que el límite salta a +-10 voltios. Por ejemplo, es posible que un televisor o una computadora simplemente se apaguen si el voltaje cae a 210, lo que sucede con bastante frecuencia, especialmente por la noche.

No hay razón para contar con que las redes eléctricas se modernicen en los próximos años. Por lo tanto, los ciudadanos deben cuidar de forma independiente "igualar" el voltaje y proteger las redes eléctricas. Todo lo que necesitas hacer es comprar un estabilizador.

Lo que es

Un estabilizador es un dispositivo que ecualiza el voltaje en la red, suministrando los 220 voltios necesarios al dispositivo. La mayoría de los estabilizadores modernos y económicos funcionan en el rango de +-10% del valor deseado, es decir, "igualan" las sobretensiones en el rango de 200 a 240 voltios. Si experimenta un hundimiento más grave, entonces debe seleccionar un dispositivo más caro; algunos modelos son capaces de "tirar" de una línea de 180 voltios.

Estabilizadores de voltaje modernos Se trata de pequeños dispositivos que funcionan de forma totalmente silenciosa y no zumban, como sus "antepasados" de la URSS. Pueden funcionar en redes de 220 y 380 voltios (deben seleccionarse al momento de la compra).

Además de la caída de voltaje, los estabilizadores de alta calidad "limpian" la línea de impulsos basura, interferencias y sobrecargas. Le recomendamos que utilice estos dispositivos en casa instalándolos en la entrada de su apartamento o, como mínimo, en todos los electrodomésticos importantes (caldera, ordenador de trabajo, etc.). Pero es mejor no arriesgarse con equipos costosos, sino comprar un dispositivo de nivelación normal.

Ahora que lo sabesPiense en cuánto dinero puede ahorrarle. Al mismo tiempo, en el apartamento funciona una gran cantidad de equipos: una lavadora, una computadora, un televisor, un lavavajillas, un teléfono cargándose, etc. Si se produce una sobretensión, todo esto puede fallar y el daño se cobrarán decenas o incluso cientos de miles de rublos. Es casi imposible demostrar ante el tribunal que la causa del fallo del equipo fue una subida de tensión, por lo que tendrás que pagar las reparaciones y comprar uno nuevo con tu propio dinero.

El principio de funcionamiento del estabilizador.

Tipos de estabilizadores

Actualmente, existen tres tipos de estabilizadores, que se diferencian entre sí en el principio de alineación:

1. Digital.
2. Relé.
3. Impulsado por servo.

Los dispositivos digitales o electrónicos se consideran los más prácticos, convenientes y confiables. Funcionan gracias a la presencia de interruptores de tiristores. La principal ventaja de estos sistemas es el tiempo de respuesta mínimo, el silencio absoluto y el tamaño pequeño. La desventaja es el precio, suelen ser entre un 30 y un 50% más caros que otros dispositivos.

Los sistemas de retransmisión pertenecen al segmento de precio medio. Funcionan conmutando relés de potencia que encienden y apagan los devanados correspondientes del transformador.Estabilizadores de voltaje de relé para el hogar.se consideran óptimos. Las principales ventajas del dispositivo son los precios asequibles y la rápida velocidad de respuesta. Desventaja: vida útil corta. Un relé convencional puede soportar entre 40 y 50 mil conmutaciones, después de lo cual los contactos se desgastan y comienzan a atascarse. Si tiene una red bastante estable, el sistema de retransmisión funcionará durante varios años. Pero si los fallos ocurren varias veces al día, entonces puede fallar en un año y medio o dos.

Los dispositivos de tipo servo son de bajo costo y funcionan cambiando el número de vueltas utilizadas por el transformador. Su conmutación se produce debido al movimiento del servoaccionamiento, que conmuta el contacto, como en un reóstato. La principal ventaja de estos sistemas es su precio asequible. La desventaja es la baja confiabilidad y el largo tiempo de respuesta.

Cómo elegir el correcto

Ahora ya sabes,para casa. Veamos cómo elegir los dispositivos adecuados.

En primer lugar, debe determinar cuántos dispositivos funcionarán simultáneamente. Por ejemplo, si estás en la cocina, enciendes el hervidor eléctrico, el microondas y el lavavajillas. Hay un televisor y un ordenador en la sala de estar y una lavadora en el baño. Al mismo tiempo, un refrigerador y una caldera de calefacción individual funcionan en el apartamento sin apagarse; estos dispositivos también consumen entre 200 y 300 vatios.

Puede averiguar la potencia de los dispositivos en el pasaporte. Pero asegúrese de tener en cuenta que los fabricantes indican potencia activa, no potencia real.

Método de montaje del estabilizador después del medidor.

Atención:Para un correcto cálculo es necesario conocer la potencia total de la instalación, y no su modo de funcionamiento. El frigorífico consume 100 vatios por hora cuando está en funcionamiento, pero al arrancar, el motor requiere entre 300 y 500 vatios de energía reactiva. Por lo tanto, lleve siempre el dispositivo con reserva.

Por ejemplo, el consumo de su apartamento es de 2000 vatios. Esta es una cifra muy realista para un clásico "kopek" con electrodomésticos modernos y no equipado con consumidores potentes como una caldera, un horno eléctrico y una placa. Para tener en cuenta la potencia total, es necesario agregar un 20%. También debes entender que si la red baja 20 voltios, entonces el transformador pierde el 20% de su potencia. Como resultado, la reserva total alcanzará el 30-40% y deberá comprar un estabilizador con una potencia de 2000 * 0,4 + 2000 = dispositivo de 2800 vatios.

Esta es toda la información que necesitas sobre estabilizador de voltaje: ¿qué es? y ahora sabes cómo funciona. Queda por descubrir cómo conectarlo correctamente. Se recomienda instalarlo inmediatamente detrás del contador, antes del cuadro eléctrico, aunque se puede fijar por separado a las líneas requeridas. El dispositivo debe estar conectado a tierra para que en caso de problemas desvíe la corriente y proteja su equipo. Es mejor invitar a un electricista experimentado para que realice la conexión.