Gerilim stabilizatörlerinin tasarım özellikleri ve çalışma prensibi. Gerilim dengeleyici: ne işe yarar Bir dengeleyici neye benzer?

Stabilizatörün en önemli parametreleri stabilizasyon katsayısı Kst, çıkış direnci Rout ve katsayıdır. yararlı eylem η.

Stabilizasyon katsayısı ifadeden belirlenir K st = [∆u giriş / sen giriş] / [∆u çıkış / sen çıkış]

Nerede sen içeridesin, sen dışarıdasın- sırasıyla dengeleyicinin giriş ve çıkışındaki sabitler; ∆uin- değiştirmek sen içeridesin; ∆udışarı- değiştirmek dışarıdasın, ∆u girişindeki değişikliğe karşılık gelir.

Böylece, stabilizasyon katsayısı girişteki göreceli değişimin, stabilizatörün çıkışındaki karşılık gelen göreceli değişime oranıdır.

Stabilizasyon katsayısı ne kadar büyük olursa, giriş değiştiğinde çıkış da o kadar az değişir. En basit stabilizatörler için Kst'nin değeri birim, daha karmaşık stabilizatörler için ise yüzlerce ve binlercedir.

Stabilizatör çıkış direnci ifadeyle belirlenir Rota = | ∆u çıkış / ∆i çıkış |

burada ∆uout stabilizatörün çıkışındaki sabitteki değişikliktir; ∆iout - dengeleyicinin sabit çıkış akımındaki değişiklik, bu da çıkış voltajında ​​​​bir değişikliğe neden oldu.

Stabilizatörün çıkış direnci, filtreli bir doğrultucunun çıkış direncine benzer bir değerdir. Çıkış direnci ne kadar düşük olursa, yük akımı değiştiğinde çıkış da o kadar az değişir. En basit stabilizatörler için, R çıkışının değeri Ohm birimidir ve daha gelişmiş stabilizatörler için, bir Ohm'un yüzde biri ve binde biri kadardır. Dengeleyicinin genellikle voltaj dalgalanmasını keskin bir şekilde azalttığına dikkat edilmelidir.

Stabilizatörün verimliliği η st, P n yüküne sağlanan gücün giriş kaynağından tüketilen güce oranıdır. R in: η st = R n / R in

Geleneksel olarak stabilizatörler parametrik ve telafiye ayrılır.

Voltaj stabilizatörleri hakkında ilginç video:

Parametrik stabilizatörler

Akım-gerilim karakteristiğinin belirgin bir doğrusal olmaması ile karakterize edilen, iki terminalli elektronik cihazların kullanılmasıyla çıktıda küçük değişikliklerin elde edildiği en basit cihazlardır. Zener diyota dayanan parametrik stabilizatörün devresini ele alalım (Şekil 2.82).

Önce eşdeğer jeneratör teoremini kullanarak dönüştürdüğümüz bu devreyi (Şekil 2.82, a) analiz edelim (Şekil 2.82, b). Girişin farklı değerlerine karşılık gelen eşdeğer voltajın farklı değerleri için zener diyotun akım-gerilim karakteristiği üzerine yük çizgilerini çizerek devrenin çalışmasını grafiksel olarak analiz edelim (Şekil 2.82, c).
İtibaren grafik yapılar Eşdeğer u e'de (∆u e kadar) ve dolayısıyla girdi u'da önemli bir değişiklik olduğunda, çıktının önemsiz bir miktarda ∆u dışarı değiştiği açıktır.

Ayrıca, zener diyotun diferansiyel direnci ne kadar düşük olursa (yani, zener diyot karakteristiği ne kadar yatay olursa), ∆u çıkışı da o kadar az olur.

Orijinal devrede zener diyotunu eşdeğer bir devreyle değiştirdiğimiz ve giriş devresine (Şekil 2.82, d) girişteki ∆u değişikliğine karşılık gelen bir voltaj kaynağı eklediğimiz böyle bir dengeleyicinin ana parametrelerini belirleyelim. giriş (şemada noktalı çizgi): R çıkış = r d || R 0 ≈ r d,Çünkü R 0 >> r d η st = (u dışarı · ben n) / (u içeri · ben içeri) = (u dışarı · ben n) / [ sen içeri (Ben n + ben içeri) ].

K st = (∆u giriş / u giriş) : (∆u çıkış / u çıkış) Genellikle R n >> r d olduğundan, K st ≈ sen dışarı / sen içeri · [ (r d + R 0) / r d ]

Tipik olarak, parametrik stabilizatörler birkaç üniteden onlarca miliampere kadar yükler için kullanılır. Çoğu zaman kompanzasyon voltajı stabilizatörlerinde referans kaynağı olarak kullanılırlar.

Dengeleyici stabilizatörler

Kapalı otomatik kontrol sistemleridir. Bir telafi edici stabilizatörün karakteristik elemanları bir referans (referans) kaynağı (RS), bir karşılaştırma ve güçlendirme elemanı (CAE) ve bir düzenleme elemanıdır (RE).

OOS'un işlemsel yükselteç ve transistör olmak üzere iki aşamayı kapsadığını belirtmekte fayda var. Söz konusu plan, genel olumsuzluğun avantajını gösteren ikna edici bir örnektir. geri bildirim Yerel olanla karşılaştırıldığında.

Sürekli düzenlemeye sahip stabilizatörlerin ana dezavantajı verimlilik düşüktür, çünkü düzenleme elemanında önemli bir güç tüketimi meydana gelir, çünkü tüm yük içinden geçer ve üzerindeki düşüş, dengeleyicinin giriş ve çıkış voltajları arasındaki farka eşittir.

60'lı yılların sonunda üretmeye başladılar Entegre devreler Sürekli regülasyonlu dengeleyici stabilizatörler (K142EN serisi). Bu seri, sabit çıkış voltajına sahip, ayarlanabilir çıkış voltajına ve bipolar ve giriş ve çıkış voltajlarına sahip stabilizatörler içerir. Yük üzerinden entegre stabilizatörlerin izin verilen maksimum değerlerini aşan bir akımın geçmesinin gerekli olduğu durumlarda, mikro devre harici kontrol transistörleri ile desteklenir.

İntegral stabilizatörlerin bazı parametreleri tabloda verilmiştir. 2.1 ve harici elemanları K142EN1 dengeleyiciye bağlama seçeneği Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.85.


Direnç R, akım korumasını tetiklemek için tasarlanmıştır ve R1, çıkış voltajını düzenlemek içindir. K142UN5, EH6, EH8 mikro devreleri, sabit çıkış voltajına sahip işlevsel olarak eksiksiz stabilizatörlerdir, ancak harici elemanların bağlanmasını gerektirmezler.

Anahtarlama stabilizatörleri artık sürekli stabilizatörlerden daha az yaygın değildir.

Giriş ve çıkış voltaj seviyelerinde önemli bir fark olsa bile, bu tür stabilizatörlerin güç elemanlarının anahtar çalışma modunun kullanılması sayesinde %70 - 80 verim alabilirsiniz sürekli stabilizatörler için ise %30 - 50'dir.

Anahtarlama modunda çalışan bir güç elemanında, anahtarlama süresi boyunca içinde harcanan ortalama güç, sürekli bir dengeleyiciye göre önemli ölçüde daha azdır, çünkü kapalı durumda güç elemanından akan akım maksimum olmasına rağmen, üzerindeki düşüş yakındır. sıfıra ve açık durumda içinden akan akım maksimum olmasına rağmen sıfırdır. Dolayısıyla her iki durumda da güç kaybı ihmal edilebilir ve sıfıra yakındır.

Küçük kayıplar güç elemanları ağırlık ve boyut göstergelerini önemli ölçüde azaltan soğutma radyatörlerinin azaltılmasına veya hatta ortadan kaldırılmasına yol açar. Ek olarak, bir darbe dengeleyicinin kullanılması, bazı durumlarda 50 Hz frekansında çalışan bir güç transformatörünün devreden çıkarılmasına izin verir, bu da dengeleyicilerin performansını artırır.

Güç kaynaklarını değiştirmenin dezavantajları şunları içerir: çıkış voltajı dalgalanmasının varlığı.

Bir anahtarlama serisi regülatörünü düşünün

S tuşu, yükteki değere bağlı olarak kontrol devresi (CS) tarafından periyodik olarak açılıp kapatılır. çıkış, t açık / t kapalı oranı değiştirilerek ayarlanır; burada t açık, t kapalı - sırasıyla anahtarın açık ve kapalı durumda olduğu zaman aralıklarının süresi. Bu oran ne kadar büyük olursa çıktı da o kadar büyük olur.

Bipolar veya alan etkili bir transistör genellikle S anahtarı olarak kullanılır.

Diyot, anahtar kapatıldığında endüktör akımının akışını sağlar ve bu nedenle anahtarlama sırasında anahtarda tehlikeli dalgalanmaların ortaya çıkmasını ortadan kaldırır. LC filtresi çıkış dalgalanmasını azaltır.

Stabilizatörlerle ilgili bir başka ilginç video:

Kararlı voltaj ekipmana zarar vermez

Her yıl kış ve yaz aylarında elektrik şebekemiz hissedilmese de aralıklarla çalışmaya başlıyor. Kışın - elektrikli cihazların ve ek ısıtma araçlarının aktif kullanımı döneminde. Yaz aylarında - yağmur ve fırtına döneminde. Bu gibi dönemlerde düzenli olarak güç dalgalanmaları meydana gelir. Prizlerimizde voltajın 220 volt ve frekansın 50 Hz olması gerekmesine rağmen gerçek durum her zaman normla örtüşmemektedir. Sabit bir voltaj, elektrikli cihazlarınızın size ne kadar dayanacağını doğrudan belirler. Bu nedenle voltaj stabilizatörleri son derece popülerdir. Elektrik enerjisini, çıktının tüm standartları karşılayacak şekilde dönüştüren elektronik-mekanik cihazlardır. Ancak sadece gidip bir dengeleyici satın almak yeterli değildir; öncelikle uygun cihaz seçimine karar vermelisiniz. Bu yazımızda hangi parametrelere dikkat edilmesi gerektiğinden bahsedeceğiz.

Voltajınız stabil mi?

Odadaki voltajın stabil olup olmadığını belirlemek çok kolaydır. Lambanızdaki lambanın ne sıklıkla yanıp söndüğünü fark etmeniz yeterlidir. Yanıp sönmeyi fark etmek neredeyse imkansızsa, her şey yolunda demektir. Eğer mevcutsa, bir dengeleyici düşünmenin zamanı gelmiştir. Ayrıca bir multimetre kullanarak prizdeki voltajı kendiniz de kontrol edebilirsiniz. Voltaj çok hızlı yükselirse ekipmanın %70-80'i arızalanabilir. Birçok modern cihazın yerleşik sigortaları olmasına rağmen böyle bir yükle baş edemezler.

Fotoğraf: www.stabilizator-iek.ru

Ana seçim kriterleri

Gerilim değeri

Öncelikle voltaj dengeleyicinin kaç cihazda çalışacağına karar vermelisiniz. Örneğin bir gazlı ısıtma kazanı mı yoksa bütün bir kır evi mi olacak? Ağınızın hangi voltaj değerlerine sahip olduğunu, nominal ve maksimumunu bulmak önemlidir.

En popüler olanı tek fazlı (220 V) dengeleyicidir - genellikle şehir dairelerinde kullanılır. Ayrıca üç fazlı (380 V) cihazlar da vardır - bunlar üretim atölyelerinde kullanılır ve ağır yükler için tasarlanmıştır. Ancak dengeleyicinin bir kır evine kurulması planlanıyorsa, ağ tek fazlı veya üç fazlı olabilir. Bunu belirlemenin birkaç yolu vardır.

• Eğer tel örgüde yaşıyorsanız ikinci veya üçüncü daireye gidiyorsanız; elektrik sayacında yanıp sönen bir LED varsa; elektrik panosundaki otomatik geçiş tek veya çift tuşlu ise tek fazlı şebeke kullanıyorsunuz demektir.
• Telde en az dört can olsaydı; ölçüm cihazında yanıp sönen üç LED varsa; paneldeki otomatik anahtar üç veya dört tuşlu ise iki fazlı bir ağa erişiminiz vardır.

Gerilim stabilizatörlerinin türleri

Birkaç çeşit stabilizatör vardır. Cihazın üretiminin karmaşıklığı ve nihai maliyeti, türüne bağlıdır.

• Röle sabitleyici. Bugün, düşük fiyatına rağmen Rusya Federasyonu'ndaki en popüler türdür. Otomatik transformatör stabilizatörleri olarak sınıflandırılabilir. Elektromekanik güç röleleri sayesinde ağın kademeli olarak düzenlenmesiyle ototransformatörün sargısını anahtarlar. Böyle bir cihazda çıkış voltajındaki artış veya azalma, giriş voltajıyla senkronize olarak gerçekleşir. Böyle bir cihazın ana avantajlarından biri, yüksek voltaj stabilizasyonu oranıdır (yaklaşık 20 ms).
• Adım voltaj sabitleyici neredeyse röleye benzer. İçinde trafo geçişi tristörler ve triyaklar kullanılarak gerçekleşir. Bu tür cihazların, üreticilerin 10 yıla kadar uzun bir garantisi kapsamında olmasının nedeni tam olarak budur. Bu aynı zamanda mekanik parçaların bulunmaması ve buna bağlı olarak aşınma ile de kolaylaştırılır.
• Elektromekanik stabilizatör gerilim yükseltme transformatörüdür. Ayarlama, dönen bir fırça kontağı kullanılarak gerçekleştirilir. Fırça düzeneğinin parametreleri belirler özellikler cihazlar - işlem hızı, voltajdaki düşüşler ve dalgalanmalar gibi. Ev için tek fazlı elektromekanik stabilizatörler, kural olarak, üç bin volt amper gücünde tek fırçalı bir ünitedir. İki fırçadan oluşan stabilizatörler yüksek maliyetlerinden dolayı pek popüler değildir. Periyodik olarak fırçaların değiştirilmesi gerekecek ve aynı zamanda transformatörün kendisinin de temizlenmesi gerekecek, ancak bunu evde yapmak çok zor değil. Nispeten düşük bir maliyetle, elektromekanik cihazlar yüksek stabilizasyon doğruluğu ve düzgün voltaj regülasyonu gösterir. Voltajın periyodik ve tek taraflı değiştiği durumlarda kullanılması kabul edilebilir. Bağlanmak için idealdir kişisel bilgisayarlar, ev, ofis ekipmanı. Bu tür stabilizatörler, tasarımları güç kaynağındaki aşırı hızlı dalgalanmalara yanıt vermelerine izin vermediğinden kaynak makinelerine bağlanamaz. Fiyat/kalite oranı en iyisidir.
• Daha güvenilir sayılır elektrodinamik stabilizatörler- elektromekanik çeşitlerinden biri. Fırçalar yerine, aşınmaları neredeyse tamamen ortadan kaldırıldığı için içlerine rulolar yerleştirilmiştir. Ancak güvenilirliğin yanı sıra fiyat da arttı.
• Nispeten yakın zamanda başka bir stabilizatör türü piyasaya sürüldü - melez veya aynı zamanda denildiği gibi, kombine. Aradaki fark, elektromekaniğe ek olarak bir röle parçasının eklenmesidir. Şebekedeki voltaj anormal değerlere düştüğünde veya yükseldiğinde çalışmaya başlar. Örneğin, ağ voltajı 144 ila 256 V aralığında "dalgalanıyorsa", hibrit dengeleyici elektromekanik olana benzer şekilde çalışır. Ancak voltaj 105-280 V sınırları dahilinde bu değerlerin üzerine çıktığı anda hibrit cihaz ±%10 hatayla bunu normale döndürür.
• Çift dönüşüm stabilizatörleri- oldukça pahalı cihazlar, ancak çok sayıda çekici özelliğe sahipler. Bu tür stabilizatörler, gücü 1 ila 30 kW arasında değişen son derece hassas cihazlarla birlikte kullanılmalıdır. Hızlı bir bağlantıya sahiptirler ve çalışma sırasında neredeyse sessizdirler. Geniş bir çıkış voltajı aralığına ve minimum hataya sahiptirler. Böyle bir cihazın çalışması, elektrikli ekipman üzerindeki mevcut yüke bağlıdır. Elektrik yükleri sırasıyla %50 veya %70 arttığında alt voltaj aralığı 118 V'tan 160 V'a çıkar.
• Yeni hat stabilizatörler listesinde - bunlar darbe genişliği modülasyonuna sahip cihazlardır. Çalışma prensibi yukarıda belirtilen modülasyonla voltajı düzenlemektir. Yani, cihazın ağ girişinde ve çıkışında bulunan analog filtreler, ağdaki tüm parazitleri kararlı bir şekilde eşitler. Çok hızlı, ayar doğruluğu %99'dan düşük değil. Bu dengeleyici, örneğin kaynak çalışmaları sırasında güçlü güç dalgalanmalarına yardımcı olur. Kural olarak, bu tür cihazların boyutu küçüktür ve ağırlığı minimumdur. Bu durum ağır ve büyük transformatör içermemeleri ile açıklanmaktadır. Ancak fiyatları küçük değil. Bazı dezavantajlar var - dengeleyici girişindeki üst eşik 245 V'u geçmiyor.
• Elektromanyetik voltaj dengeleyici- çıkış voltajı manyetik akıların düzenlenmesiyle düzenlenen voltajdır. Mıknatıslanma yarı iletken bir regülatör nedeniyle meydana gelir. Bu tipçalışma sırasında uğultu, dar giriş voltajı aralığı, 50 Hz şebeke frekanslarına geçişte yüksek hassasiyet gibi birçok dezavantaja sahiptir.

Fotoğraf: elektro.lg.ua

Ne bilmek istiyorsun

Karar vermeniz gereken neredeyse ilk şey, stabilizatör bağlantısının türüdür. Tüm ekipmanları korumak için elektrik panosundan doğrudan ağa bağlayabilirsiniz. Veya ev aletlerini kalıcı olarak doğrudan dengeleyiciye bağlamak mümkündür - cihaz sadece bir prize bağlanır.

Üç fazlı bir ağınız varsa, ancak tüm cihazlar tek fazlıysa, üç adet tek fazlı dönüştürücü almanız gerekir. Ancak böyle bir ağda en az bir üç fazlı cihaz varsa, dönüştürücü yalnızca üç fazlı olmalıdır. Bu kural, tek tek değil, evdeki tüm elektrikli cihazların dengelenmesi için geçerlidir.

Sabitleyici seçerken cihazlarınızın toplam gücünün ona bağlanacağını hayal etmelisiniz, cihazınızın gücü bu parametreden gelecektir. Anormal aşırı yüklemeyi önlemek için çıkış değerine %20-30 ekleyin.

Cihazlarınızın toplam gücünün ne kadar olduğunu belirlemenizi kolaylaştırmak için yaklaşık değerlerin yer aldığı tablomuzu kullanabilirsiniz.

Gücü netleştirmek için lütfen ekipmanınızın talimatlarına bakın.

En popüler üreticiler

Bugün, voltaj stabilizatörlerini başarıyla üreten bir düzineden fazla Rus ve yabancı şirket var. Her ürün tasarım, performans, güç türü ve stabilizasyon yöntemi açısından farklılık gösterir. Her firmanın benzer parametrelere sahip ürünleri vardır. Ancak bunları yalnızca pratikte kullanırken hem artıları hem de ne yazık ki eksilerini öğreniyoruz. Bazı firmalar zaten güven kotasını kaybetmiş durumda ancak geri kalanlar kaliteli ürünler sayesinde markalarını korumaya çalışıyor.

İşte ülkemizde tüketiciler arasında popüler olan üreticiler:

Rus markaları - Çokgen, Norma M, Stabvolt, Çağlayan;

Çin markaları: Solby, Fnex, Sasin, Voltron, oy;

Batılı markalar: Ortea, Avcı.

Yabancı markalar, daha kaliteli olmasına rağmen, Çin ve Rus ürünlerine olan talep açısından daha düşüktür. Rus tüketicilerin hoşlanmamasının nedeni fiyatlarda yatıyor. Yerli ürün oldukça iyi ve çok daha ucuzsa neden fazla ödeme yapasınız ki?

Fotoğraf: www.elvs.su

Yaygın Alıcı Hataları

• Evinizdeki voltaj iyiyse tüm ev için dengeleyici satın almanın bir anlamı yoktur. Küçük bir cihaz satın almak ve ona yalnızca çok hassas cihazları bağlamak yeterlidir.
• Voltaj dengeleyici alırken hata yapmamak için cihaz seçimine ilişkin tüm kriterleri bilmeniz gerekir. Bu konuya sorumlu bir şekilde yaklaşarak yaptığınız seçimden pişman olmayacaksınız.
• Tavsiye için bir uzmana veya elektrik teknisyenine danışın. Belirli tipteki voltaj dengeleyicilerin kurulumu profesyonel denetim gerektirir.

Voltaj regülatörü

Voltaj regülatörü- giriş voltajında ​​​​ve yük direncinde önemli ölçüde daha büyük dalgalanmalarla, belirtilen sınırlar dahilinde bir çıkış voltajı elde etmenizi sağlayan bir elektrik enerjisi dönüştürücüsü.

Çıkış voltajının türüne bağlı olarak stabilizatörler DC ve AC stabilizatörlerine ayrılır. Tipik olarak güç türü (AC veya DC), istisnalar geçerli olsa da çıkış voltajıyla aynıdır.

DC Stabilizatörler

Doğrusal stabilizatör çipi KR1170EN8

Doğrusal stabilizatör

Doğrusal stabilizatör, girişi bir giriş (kararsız) voltajıyla beslenen ve çıkış (stabilize edilmiş) voltajı bölücünün alt kolundan çıkarılan bir voltaj bölücüdür. Stabilizasyon, bölücü kollardan birinin direnci değiştirilerek gerçekleştirilir: stabilizatörün çıkışındaki voltajın belirlenen sınırlar dahilinde olması için direnç sürekli olarak korunur. Giriş/çıkış voltajlarının büyük bir oranıyla doğrusal stabilizatörün verimliliği düşüktür, çünkü gücün çoğu P diss = (U giriş - U çıkış) * I t kontrol elemanı üzerinde ısı olarak dağılır. Bu nedenle kontrol elemanı yeterli gücü dağıtabilmeli, yani gerekli alandaki bir radyatöre monte edilmelidir. Doğrusal stabilizatörün avantajı basitliği, müdahale olmaması ve az sayıda parçanın kullanılmasıdır.

Değişken dirençli elemanın konumuna bağlı olarak doğrusal stabilizatörler iki türe ayrılır:

• Tutarlı: Kontrol elemanı yüke seri olarak bağlanmıştır.
• Paralel: Kontrol elemanı yüke paralel bağlanır.

Stabilizasyon yöntemine bağlı olarak:

• Parametrik: böyle bir stabilizatörde cihazın akım-gerilim karakteristiğinin büyük dikliğe sahip bir bölümü kullanılır.
• telafi edici: geri bildirimi var. İçinde stabilizatörün çıkışındaki voltaj referans olanla karşılaştırılır ve aralarındaki farktan düzenleme elemanı için bir kontrol sinyali oluşturulur.

Zener diyotta paralel parametrik stabilizatör

Düşük akım devrelerinde voltajı dengelemek için kullanılır, çünkü normal operasyon Devrede, zener diyot D1'den geçen akım, stabilize yük R L'deki akımdan birkaç kat (3-10) daha yüksek olmalıdır. Genellikle böyle bir doğrusal regülatör devresi, daha karmaşık stabilizatör devrelerinde referans voltaj kaynağı olarak kullanılır. Giriş voltajındaki değişikliklerin neden olduğu çıkış voltajındaki dengesizliği azaltmak için direnç yerine RV kullanılır. Ancak bu önlem, yük direncindeki değişikliklerin neden olduğu çıkış voltajı dengesizliğini azaltmaz.

Bipolar transistöre dayalı seri stabilizatör

U dışarı = U z - U olsun.

Esasen bu, yukarıda tartışılan ve emitör takipçisinin girişine bağlanan bir zener diyot üzerindeki paralel parametrik stabilizatördür. Çıkış voltajındaki değişiklikleri telafi edecek geri besleme devreleri yoktur.

Çıkış voltajı, zener diyotunun stabilizasyon voltajından U miktarı kadar azdır; bu, pratik olarak içinden geçen akımın büyüklüğüne bağlı değildir. Pn kavşağı ve silikon bazlı cihazlar için yaklaşık 0,6V'tur. U be'nin akım ve sıcaklığa bağımlılığı, bir zener diyot kullanan paralel parametrik stabilizatörle karşılaştırıldığında çıkış voltajının stabilitesini kötüleştirir.

Verici takipçisi (akım yükseltici), dengeleyicinin maksimum çıkış akımını, bir zener diyot üzerindeki paralel parametrik dengeleyiciye kıyasla β kat artırmanıza olanak tanır (burada β, belirli bir transistör örneğinin mevcut kazancıdır) . Bu yeterli değilse kompozit transistör kullanılır.

Yük direncinin yokluğunda (veya mikroamper aralığındaki yük akımlarında), böyle bir dengeleyicinin çıkış voltajı (açık devre voltajı), U'nun mikro akım bölgesinde olması nedeniyle sıfıra yakın hale gelmesi nedeniyle 0,6V artar. Bu özelliğin üstesinden gelmek için dengeleyicinin çıkışına birkaç mA'lik bir yük akımı sağlayan bir balast yük direnci bağlanır.

İşlemsel yükselteç kullanan seri kompanzasyon regülatörü

Potansiyometre R2'den alınan çıkış voltajı U'nun bir kısmı, zener diyot D1 üzerindeki referans voltajı U z ile karşılaştırılır. Gerilim farkı işlemsel yükselteç U1 tarafından yükseltilir ve bir yayıcı takip devresine göre bağlanan bir kontrol transistörünün tabanına beslenir. Devrenin kararlı çalışması için döngü faz kayması 180°+n*360°'ye yakın olmalıdır. U out çıkış voltajının bir kısmı, işlemsel yükselticinin U1 evirici girişine beslendiğinden, işlemsel yükseltici U1, fazı 180° kaydırır, kontrol transistörü, fazı kaydırmayan yayıcı takip devresine göre bağlanır. Döngü faz kayması 180°'dir, faz stabilite koşulu karşılanmıştır.

Referans voltajı Uz, zener diyottan akan akımdan pratik olarak bağımsızdır ve zener diyotun stabilizasyon voltajına eşittir. Uin değiştiğinde stabilitesini arttırmak için direnç yerine RV kullanılır.

Bu dengeleyicide, işlemsel yükselteç aslında evirmeyen bir yükseltici olarak bağlanır (çıkış akımını artırmak için bir yayıcı takipçisi ile). Geri besleme devresindeki dirençlerin oranı, çıkış voltajının giriş voltajından (yani op-amp'in evirici olmayan girişine uygulanan referans) kaç kat daha yüksek olacağını belirleyen kazancını belirler. Evirici olmayan bir amplifikatörün kazancı her zaman birden büyük olduğundan, referans voltajının değeri (zener diyot düzenleme voltajı) gerekli minimum çıkış voltajından daha düşük seçilmelidir.

Böyle bir dengeleyicinin çıkış voltajının dengesizliği, modern op-amp'lerin büyük döngü kazancı nedeniyle neredeyse tamamen referans voltajının dengesizliği ile belirlenir ( G açık döngü = 10 5 ÷ 10 6).

Giriş voltajının kararsızlığının op-amp'in çalışma modu üzerindeki etkisini ortadan kaldırmak için, stabilize edilmiş bir voltajla (zener diyot üzerindeki ek parametrik stabilizatörlerden) çalıştırılabilir.

Anahtarlama stabilizatörü

Bir darbe dengeleyicide, dengelenmemiş kısımdan gelen akım dış kaynak kısa darbelerle depolama cihazına (genellikle bir kapasitör veya indüktör) beslenir; bu durumda enerji depolanır ve bu daha sonra elektrik enerjisi şeklinde yüke verilir, ancak boğulma durumunda farklı bir voltajla. Stabilizasyon, darbelerin süresi ve aralarındaki duraklamalar - darbe genişliği modülasyonu kontrol edilerek gerçekleştirilir. Anahtarlama stabilizatörü doğrusal olanla karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha yüksek bir verime sahiptir. Darbe dengeleyicinin dezavantajı, çıkış voltajında ​​darbe gürültüsünün bulunmasıdır.

Doğrusal stabilizatörün aksine, darbe sabitleyici giriş voltajını isteğe bağlı olarak dönüştürebilir (stabilizatör devresine bağlı olarak):

• Aşağı doğru altında
• Artırma dengeleyici: çıkış voltajı her zaman dengelenir daha yüksek giriş ve aynı polariteye sahiptir.
• Yukarı aşağı stabilizatör: çıkış voltajı stabilize edilir, şu şekilde olabilir daha yüksek, Bu yüzden altında giriş ve aynı polariteye sahiptir. Böyle bir stabilizatör, giriş voltajının gerekenden biraz farklı olduğu ve değişebileceği, gerekenden hem daha yüksek hem de daha düşük bir değer aldığı durumlarda kullanılır.
• Ters çevirme stabilizatör: stabilize edilmiş çıkış voltajı girişe göre ters polariteye sahiptir, çıkış voltajının mutlak değeri herhangi bir olabilir.

AC voltaj stabilizatörleri

Ferrorezonant stabilizatörler

Sovyet döneminde ev tipi ferrorezonant voltaj stabilizatörleri yaygınlaştı. Genellikle TV'ler bunlar aracılığıyla bağlanırdı. Kullanılan ilk nesil televizyonlar ağ bloklarıÖzellikle ön voltaj stabilizasyonu gerektiren kırsal alanlarda, ağ voltajındaki dalgalanmalarla her zaman baş edemeyen doğrusal voltaj dengeleyicilerle beslenir (ve hatta bazı devrelere dengesiz voltajla güç veriliyordu). 4UPICT ve USCT televizyonlarının ortaya çıkışıyla birlikte dürtü blokları güç kaynağı, ek ağ voltajı stabilizasyonuna olan ihtiyaç ortadan kalktı.

Ferrorezonant stabilizatör iki bobinden oluşur: doymamış bir çekirdek (manyetik boşluğa sahip) ve doymuş bir çekirdek ve bir kapasitör ile. Doymuş bir indüktörün akım-gerilim karakteristiğinin özelliği, içinden geçen akım değiştiğinde üzerindeki voltajın çok az değişmesidir. Bobinlerin ve kapasitörlerin parametrelerini seçerek, giriş voltajı oldukça geniş bir aralıkta değiştiğinde voltaj stabilizasyonunu sağlamak mümkündür, ancak besleme ağının frekansındaki hafif bir sapma, stabilizatörün özelliklerini büyük ölçüde etkilemiştir.

Modern stabilizatörler

Şu anda ana stabilizatör türleri şunlardır:

• elektrodinamik servo sürücü (mekanik)
• Statik (elektronik değiştirilebilir)
• röle
• telafi (elektronik pürüzsüz)

Modeller hem tek fazlı (220/230 V) hem de üç fazlı (380/400 V) versiyonlarda üretilmektedir; güçleri birkaç yüz watt'tan birkaç megawatt'a kadar değişmektedir. Üç fazlı modeller iki versiyonda mevcuttur: her faz için bağımsız ayarlı veya stabilizatör girişindeki ortalama faz voltajına göre ayarlı.

Üretilen modeller ayrıca izin verilen giriş voltajı değişiklikleri aralığı açısından da farklılık gösterir; bu örneğin aşağıdakiler olabilir: ±%15, ±%20, ±%25, ±%30, -%25/+%15, -%35 /+%15 veya -%45/+%15. Aralık ne kadar geniş olursa (özellikle negatif yönde), dengeleyicinin boyutları o kadar büyük olur ve aynı çıkış gücü için maliyeti de o kadar yüksek olur.

Bir voltaj dengeleyicinin önemli bir özelliği hızıdır, yani hız ne kadar yüksek olursa, dengeleyici giriş voltajındaki değişikliklere o kadar hızlı yanıt verir. Performans, dengeleyicinin voltajı bir volt değiştirebildiği süredir (milisaniye). sen farklı şekiller stabilizatörler farklı hız hız, örneğin elektrodinamik olanların hızı 12...18 ms/V'dir, statik stabilizatörler 2 ms/V sağlayacaktır, ancak elektronik, kompanzasyon tipi için bu parametre 0,75 ms/V'dir.

Bir diğer önemli parametre ise çıkış voltajı stabilizasyonunun doğruluğudur. GOST 13109-97'ye göre, besleme voltajının izin verilen maksimum sapması nominal voltajın ±%10'udur. Modern voltaj stabilizatörlerinin doğruluğu %1 ile %8 arasında değişmektedir. Ev ve endüstriyel elektrikli ekipmanların büyük çoğunluğunun düzgün çalışmasını sağlamak için %8'lik bir doğruluk yeterlidir. Karmaşık ekipmanlara (tıbbi, ileri teknoloji vb.) güç sağlamak için genellikle daha katı gereksinimler (%1) uygulanır. Önemli bir tüketici parametresi, dengeleyicinin tüm giriş voltajı aralığı boyunca beyan edilen güçte çalışabilme yeteneğidir, ancak tüm dengeleyiciler bu parametreyi karşılamaz. Bazı stabilizatörler on kat aşırı yüke dayanabilir, böyle bir stabilizatör satın alırken güç rezervine gerek yoktur.

Ayrıca bakınız

• 78xx serisi mikro devreler - bir dizi ortak doğrusal stabilizatör

Edebiyat

• Veresov G.P. Ev radyo-elektronik ekipmanının güç kaynağı. - M .: Radyo ve iletişim, 1983. - 128 s.
• V.V. Kitaev ve diğerleriİletişim cihazları için güç kaynağı. - M.: İletişim, 1975. - 328 s. - 24.000 kopya.
• Kostikov V.G. Parfenov E.M. Shakhnov V.A. Güç kaynakları Elektronik araçlar. Devre tasarımı ve tasarımı: Üniversiteler için ders kitabı. - 2. - M.: Yardım Hattı - Telekom, 2001. - 344 s. - 3000 kopya. - ISBN 5-93517-052-3
• Shtilman V. I. Mikroelektronik voltaj stabilizatörleri. - Kiev: Teknoloji, 1976.

Bağlantılar

• Stabilizatörler. Üreticiler. Tanım. (Evinizi ve ekipmanlarınızı güç dalgalanmalarından nasıl korursunuz ve bu konuda size yardımcı olacak doğru stabilizatörü nasıl seçersiniz)
• Ev için voltaj dengeleyici (Ev için neden voltaj dengeleyiciye ihtiyaç duyulur, nasıl seçilir, dengeleyici çeşitleri)
• GOST R 52907-2008 “Radyo elektronik ekipmanı için güç kaynakları. Terimler ve tanımlar"

Güç dalgalanmalarıyla ilgili sorunlar çoğunlukla kırsal alanlarda meydana gelse de şehirlerde de ortaya çıkıyor. Günün saatine bağlı olarak göstergeleri 20 watt'a kadar bile değiştirebilir. Atlamalar genellikle bir komşunun güçlü ekipman kullanmasının bir sonucudur - ekipmanı bir motorla veya güçlü bir mutfak kazanıyla çalıştırırken meydana gelirler. Güçlü ekipmanı çalıştırırken voltaj bir saniye içinde 220'den 190 watt'a düşebilir ve ardından geri dönebilir. Bu tür ani sıçramalar ev aletlerini ve aydınlatmayı olumsuz etkileyebilir, bu nedenle ampuller sıklıkla yanar. Böyle durumlarda ne yapılmalı ve konuşacağız Bu makalede.

Mevcut standartlar ±%10 dahilinde sapmalar sağlar. Buna göre minimum voltaj 198 V ve maksimum 242 V olabilir, yani uç noktalar arasındaki fark 44 V'a ulaşabilir. Bu oldukça fazladır ve lambaların yanıp sönmesi ve elektrik motorlarının çalışmasıyla fark edilir. . Kural olarak, elektroniklerin çalışmasında bu fark edilmez, çünkü bunlar esas olarak oldukça geniş bir giriş voltajı aralığına sahip olan ve güç parametrelerini aynı seviyede tutan anahtarlamalı güç kaynaklarını kullanırlar.

Ancak evde bu tür voltaj dalgalanmalarını tolere edemeyen pek çok cihaz bulunmaktadır. Çok sayıda ev aletinin programlayıcıları başarısız oluyor ve bunların değiştirilmesi büyük bir maliyete mal oluyor. Ve bir an için tüm evin yıkılacağını hayal edersen Led ampuller, bu durumda değiştirme için de makul bir miktar ödemeniz gerekecektir.

Kendinizi nasıl korursunuz?

Yukarıdakilere dayanarak tamamen mantıklı bir soru ortaya çıkıyor - kendinizi nasıl koruyabilirsiniz? Ağdaki voltajın her zaman 220 V olmasını ve yukarı aşağı atlamamasını sağlamak için ne kullanılabilir? Neyse ki ekipmanınızı güç dalgalanmalarından koruyabilirsiniz. En çok basit bir şekilde 220 V AC voltaj dengeleyicinin kullanılmasıdır.Cihaz çeşitli güç seçenekleriyle gelir ve çalışma prensibi oldukça basittir.

Aslında voltaj dengeleyici bir transformatörden başka bir şey değildir. Kontrol sistemi, uygun voltajı çıkışa iletmek için bir röle kullanır. Sonuç olarak voltaj artar veya azalır. Her şey oldukça hızlı, genellikle 4 ms içinde gerçekleşir. En ucuz çözümlerde, tepki biraz hafife alınır, bu nedenle çıkış voltajı da belirli bir diferansiyel aralığa sahip olabilir, ancak küçüktür, örneğin 215 ila 240 V arasında. Ucuz modeller ideal değildir, ancak her durumda daha güvenlidirler 198 V'un altına düşmekten veya 242 V'un üzerine çıkmadan.

Ev için en iyi 3 voltaj dengeleyici

Aşağıda piyasada en çok popülerlik kazanan ilk üç voltaj dengeleyiciyi bulacaksınız.

Gerilim dengeleyici LVT ASN-350 C

Aydınlatma lambaları ve diğerleri gibi hassas cihazları güç dalgalanmalarından korumak için tasarlanmıştır. Stabil bir şekilde 220 V sağlar. Ayrıca bu stabil güç kaynağı, bağlı cihazı şebeke voltajındaki ani artış veya düşüşlerden korur. (275 V'tan fazla veya 155 V'den az) güç kaynağının durdurulması.

LVT ASN-350 C'nin teknik özellikleri:

• giriş voltajı: 155V - 270V;
• çıkış voltajı: 220 V (+/-%10);
• çıkış frekansı: 50Hz;
• çıkış gücü: 350 V;
• ağırlık: 2 kg;
• boyutlar: 125 x 80 x 192 mm.

Stabilizatör DIA-N SN-3000-m

Ev kullanımına yönelik 3000 W'lık bir güçle karakterize edilir. Şunlarla başarıyla çalışır:

• ses/video ekipmanı;
• bilgisayar veya dizüstü bilgisayar;
• çevre birimleri (fotokopi makinesi, faks) ve ev aletleri.

Sağlar kararlı voltajŞebeke voltajı 150 V'tan 280 V'a değiştiğinde 220 V besleme. Giriş akımı aralığı 150-280 V'u aşarsa stabilizatör güç sağlamayı otomatik olarak durdurur.

DIA-N SN-3000-m'nin teknik özellikleri:

• gelen besleme voltajı: 150 V - 280 V;
• maksimum güç: 3000 W;
• çıkış voltajı: 220V (+%10, - %10);
• çıkış frekansı: 50Hz;
• reaksiyon süresi:<1 сек;
• ağırlık: 8 kg;
• ağ soketi sayısı, çıkışlar: 1.

Gerilim dengeleyici Elex Hybrid 9-1/40A v2.0

Pek çok insan, evdeki tüm ev aletlerinin arızalanması sonucu ani güç dalgalanmaları yaşadı. Bunları bir şekilde önlemek ve pahalı cihazları hasardan korumak mümkün mü? Bu yazıda bakacağız, ne oldukları ve nasıl çalıştıkları.

Modern elektrik ağları maalesef prizde sabit voltaj sağlamıyor. İkamet yerine, abone sayısına ve tek hat üzerindeki cihazların gücüne bağlı olarak voltaj 180 ila 240 volt arasında büyük ölçüde değişebilir.

Modern bir dengeleyici şuna benzer

Ancak günümüzün elektronik cihazlarının çoğu, bu tür deneylere karşı son derece olumsuz bir tutum sergiliyor çünkü bunun sınırı +-10 volta çıkıyor. Örneğin, voltaj 210'a düşerse bir TV veya bilgisayar basitçe kapanabilir ki bu, özellikle akşamları oldukça sık görülür.

Önümüzdeki yıllarda elektrik şebekelerinin modernize edileceğine güvenmek için hiçbir neden yok. Bu nedenle vatandaşların voltajı "eşitleme" ve elektrik şebekelerini koruma konusuna bağımsız olarak dikkat etmeleri gerekiyor. Tek yapmanız gereken bir dengeleyici satın almak.

Ne olduğunu

Dengeleyici, ağdaki voltajı eşitleyen ve cihaza gerekli 220 voltu sağlayan bir cihazdır. Modern ve ucuz stabilizatörlerin çoğu, istenen değerin +-%10'u aralığında çalışır, yani 200 ila 240 volt aralığında "akşam çıkışı" dalgalanmalar olur. Daha ciddi bir çökme yaşarsanız, daha pahalı bir cihaz seçmeniz gerekir - bazı modeller 180 volttan bir çizgi "çekme" yeteneğine sahiptir.

Modern voltaj stabilizatörleri Bunlar, SSCB'deki "ataları" gibi tamamen sessiz çalışan ve vızıltı çıkarmayan küçük cihazlardır. 220 ve 380 volt şebekelerde çalışabilirler (satın alındığında seçilmelidir).

Gerilim düşüşünün yanı sıra, yüksek kaliteli stabilizatörler hattı önemsiz darbelerden, parazitlerden ve aşırı yüklerden "temizler". Bu tür cihazları mutlaka evinizde kullanmanızı, dairenizin girişine veya en azından önemli olan her ev aletinin (kazan, iş bilgisayarı vb.) üzerine kurmanızı öneririz. Ancak yine de pahalı ekipmanı riske atmamak, normal bir tesviye cihazı satın almak daha iyidir.

Artık biliyorsunbunun size ne kadar para kazandırabileceğini düşünün. Aynı zamanda dairede çok sayıda ekipman çalışıyor - çamaşır makinesi, bilgisayar, TV, bulaşık makinesi, telefon şarj ediliyor vb. Bir dalgalanma meydana gelirse, tüm bunlar başarısız olabilir ve hasar meydana gelebilir. onlarca, hatta yüzbinlerce rubleye neden olacak. Ekipman arızasının nedeninin güç dalgalanması olduğunu mahkemede kanıtlamak neredeyse imkansızdır. bu nedenle onarım masraflarını ödemeniz ve kendi paranızla yenisini satın almanız gerekecek.

Stabilizatörün çalışma prensibi

Stabilizatör türleri

Şu anda, hizalama ilkesinde birbirinden farklı üç tip stabilizatör vardır:

1. Dijital.
2. Röle.
3. Servo tahrikli.

Dijital veya elektronik cihazlar en pratik, kullanışlı ve güvenilir olarak kabul edilir. Tristör anahtarlarının varlığı nedeniyle çalışırlar. Bu tür sistemlerin temel avantajı minimum yanıt süresi, mutlak gürültüsüzlük ve küçük boyuttur. Dezavantajı ise fiyatıdır; genellikle diğer cihazlara göre %30-50 daha pahalıdırlar.

Röle sistemleri orta fiyat segmentine aittir. Transformatördeki ilgili sargıları açıp kapatan güç rölelerini değiştirerek çalışırlar.Ev için röle voltajı stabilizatörlerioptimal kabul edilir. Cihazın temel avantajları uygun fiyatları ve hızlı tepki hızıdır. Dezavantajı: kısa servis ömrü. Geleneksel bir röle yaklaşık 40-50 bin anahtarlamaya dayanabilir, ardından kontaklar aşınır ve yapışmaya başlar. Oldukça istikrarlı bir ağınız varsa, aktarma sistemi sizin için birkaç yıl çalışacaktır. Ancak başarısızlıklar günde birkaç kez meydana gelirse, o zaman bir buçuk ila iki yıl içinde başarısız olabilir.

Servo tipi cihazlar düşük maliyetlidir ve transformatörün kullandığı sarım sayısını değiştirerek çalışırlar. Anahtarlamaları, reostadaki gibi kontağı değiştiren servo sürücünün hareketi nedeniyle gerçekleşir. Bu sistemlerin en büyük avantajı uygun fiyatlarıdır. Dezavantajı düşük güvenilirlik ve uzun tepki süresidir.

Doğru olanı nasıl seçersiniz

Artık biliyorsun,ev için. Doğru cihazların nasıl seçileceğine bakalım.

Öncelikle aynı anda kaç cihazın çalışacağını belirlemeniz gerekiyor. Örneğin mutfaktaysanız elektrikli su ısıtıcısını, mikrodalga fırını ve bulaşık makinesini açıyorsunuz. Oturma odasında TV ve bilgisayar, banyoda ise çamaşır makinesi bulunmaktadır. Aynı zamanda dairede buzdolabı ve bireysel ısıtma kazanı kapanmadan çalışıyor - bu cihazlar da 200-300 watt tüketiyor.

Cihazların gücünü pasaporttan öğrenebilirsiniz. Ancak üreticilerin gerçek gücü değil aktif gücü gösterdiğini unutmayın.

Dengeleyiciyi sayaçtan sonra monte etme yöntemi

Dikkat:Doğru hesaplama için, çalışma modunu değil, kurulumun toplam gücünü bilmeniz gerekir. Buzdolabı çalışırken saatte 100 watt tüketir, ancak motor çalıştırıldığında 300-500 watt reaktif enerjiye ihtiyaç duyar. Bu nedenle cihazı daima yedek olarak alın.

Örneğin dairenizin tüketimi 2000 watt. Bu, modern cihazlara sahip ve kazan, elektrikli fırın ve ocak gibi güçlü tüketicilerle donatılmamış klasik bir "kopek parçası" için çok gerçekçi bir rakam. Tam gücü hesaba katmak için %20 eklemeniz gerekir. Ayrıca ağ 20 volt düşerse transformatörün gücünün% 20'sini kaybettiğini de anlamalısınız. Sonuç olarak toplam rezerv% 30-40'a ulaşacak ve 2000 * 0,4 + 2000 = 2800 watt cihaz gücüne sahip bir dengeleyici satın almanız gerekecek.

Bu konuda ihtiyacınız olan tüm bilgiler voltaj dengeleyici: nedir bu? ve artık nasıl çalıştığını biliyorsun. Doğru şekilde nasıl bağlanacağını bulmaya devam ediyor. Gerekli hatlara ayrı olarak da takabilmenize rağmen, elektrik panosundan önce, sayacın hemen arkasına monte edilmesi tavsiye edilir. Sorun olması durumunda akımı yönlendirecek ve ekipmanınızı koruyacak şekilde cihazın topraklanması gerekir. Bağlantıyı yapması için deneyimli bir elektrikçiyi davet etmek daha iyidir.