Стабилизатор напряжения

02 февраля 2013г. - 5:48
Стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения - это устройство, которое преобразовывает электрическую энергию и позволяет получить напряжение на выходе прибора, которое находится в пределах, заданных изначально номинальных значениях. Рекомендуется применять это устройство там, где в электрических сетях наблюдается большое колебание по напряжению и сопротивлению нагрузки.

Подразделяется это оборудование по типу выходного напряжения и бывает постоянного и переменного тока. Тип питания соответствует выходному напряжению, хотя случаются исключения.

Большое распространение получили модели, у которых характеристика напряжения падающая. Они могут самостоятельно возвращаться в режим стабилизации после того, как причина перезагрузки будет устранена.

На рисунке изображена схема стабилизатора напряжения.

Схема стабилизатора напряжения

Стабилизатор состоит их некоторых элементов: источник образцового напряжения, система защиты, регулирующий элемент (транзистор) и дифференциальный усилитель. Система защиты прибора состоит из: устройства ограничения нагрузки тока и стабилитрона. Стабилитрон подключается к цепи параллельно.

Цепь представляет собой падающий участок характеристики нагрузки. Ограничителем по току выступает токоизмерительный резистор, который включается так, чтобы разделять базу и эмиттер транзистора. Таким образом, резистор шунтирует эмиттерные переходы транзистора.

Недостаток стабилизатора это большое отклонение по напряжению между входом и выходом. Такая разница необходима для нормальной работы устройства, однако не позволяет получить достаточный коэффициент полезного действия.

Использование германиевого резистора в коллекторной цепи источника тока и дополнительного составного транзистора в регулирующем элементе может помочь понизить напряжение на приборе до 1... 1,5 В. Повысить эффективность его работы можно, подключив его по схеме, которая будет описана ниже.

Регулирующий транзистор нужно подключить по схеме, в которой необходимо подключить общий эмиттер по отношению к нагрузке. Для управления регулирующим транзистором используется выход дифференциального усилителя. Тогда необходимость в источнике тока отпадет, ведь ток с выхода дифференциального усилителя является базовым током регулирующего элемента. В этом случае разница между напряжением на входе и на выходе минимальна и считается достаточной для нормальной работы стабилизирующего устройства.

Схема токоизмерительного резистора

Возможность дальнейшего уменьшения потерь реализована снижением потерь на токоизмерительном резисторе. Схема такого прибора показана на рисунке 1. В цепь источника тока включен резистор R2. Источник тока выполнен на полевом транзисторе VT2. Резистор R3 подбирают так, чтобы через резистор R2 протекал ток в 1 мА. Это приводит к максимальному падению напряжения на резисторе R1

Стабилизаторы напряжения небольших размеров и бытового назначения можно установить самостоятельно. Единственное требование при их подключении в помещении не должно быть легковоспламеняющихся веществ. Установка же устройств, которые будут защищать проводку и приборы во всем помещении, требует более сложного монтажа.

Подключение стабилизатора напряжения происходит путем подключения его в проводку помещения. Только после его монтажа делаются остальные электротехнические работы с проводкой. Самый сложный по конструкции тип оборудования трехфазный. При его установке требуется особое соблюдение правил и технических условий монтажа.

Схема подключения трехфазного стабилизатора напряжения

На рисунке приведена схема подключения такого прибора. Она универсальна практически для всех моделей.

Перед тем, как начать работы по установке устройства, отключите напряжение во всем помещении. В щите распределения электроэнергии нужно найти фазный провод. Провод, который поступает с входного автомата, подается на входное гнездо прибора. Его выходной провод подается к нагрузке.

Нулевой провод необходимо добавить на клеммную колодку. Перед подачей напряжения в сеть нужно проверить правильность соединения проводов, обесточить нагрузку и только потом включить стабилизатор. Если напряжение, которое находится на его входе и на выходе соответствует значениям, указанным в паспорте, то можно подключать нагрузку. Дальше проверяется уровень нагрузки: мощность ее не должна превышать мощности самого устройства.

Стабилизаторы переменного напряжения применяются для тех электрических сетей, где напряжение может иметь отклонения от номинального на +10%. В некоторую современную электронную технику встроены импульсные блоки питания, тогда применение подобных устройств не обязательно. Другая бытовая техника, такая как микроволновые печи, холодильники и прочее, для своей работы требуют поддержания стабильного напряжения.

Внешний вид стабилизатора напряжения

На рынке сегодня представлено множество стабилизирующих устройств. Есть модели постоянного напряжения, сетевые стабилизаторы напряжения, трехфазные приборы и другие. К примеру, трехфазные, как правило, в быту не применяются. Они идеально подходят для электрических сетей, в которых работают трехфазные двигатели.

В магазинах можно найти оборудование отечественного либо европейского производства, а также сделанное в Китае. Естественно, что цена китайских устройств ниже. Она находится в пределах 30-60 долларов США за 1 кВт.

Отечественные и европейские аналоги дороже в два раза. Принципиальное отличие китайских приборов от более дорогих, это надежность и комфорт при использовании. В остальном приборы вполне работоспособные и пригодны для использования в бытовых условиях.

Читайте также:
02 февраля 2013г. - 14:35
Циклическое реле времени предназначено для того, чтобы включать и выкл...
29 января 2013г. - 14:57
Бывают случаи, когда нам необходимо качественно стабилизировать напряж...