Bt-teh.ru

БТ Тех
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стабилизатор напряжения Вольт Engineering АМПЕР Э 9-1/25A v2. 0

Стабилизатор напряжения Вольт Engineering АМПЕР Э 9-1/25A v2.0

Этот стабилизатор для тех, кто ценит надежность, свое время и умеет хорошо считать. Более выгодного предложения реально трудно найти! Самые дешевые релейные стабилизаторы на 5 киловатт стоят примерно втрое дешевле. Но и гарантия на них неспроста установлена аж в 5 раз меньше! Чувствуете подвох?
За годы работы мы неоднократно убедились, что «скупой платит дважды». Лучше один раз заплатить за настоящий прибор, чем через 1-2 года покупать новые «псевдостабилизаторы».
Производитель модели Ампер Э 9-1/25 даёт на неё 5-летнюю гарантию. Это означает, что за 1 день гарантированной работы всех электроприборов с качественным напряжением платите всего 11 рублей. За «дешевый» китайский стабилизатор придется платить почти вдвое дороже!

Недорогой симисторный стабилизатор на 5 кВт

Вольт Инжиниринг Ампер Э 9-1/25 — симисторный стабилизатор для работы в сетях с отклонением напряжения в пределах 135-285 вольт. В диапазоне 160-260 вольт обеспечивает на выходе стабильное напряжение 210-230 вольт.
Выбор тех, кто считает симисторный тип стабилизаторов самым надёжным и умеет считать деньги. Скажем прямо, если бы у нас на даче было пониженное напряжение, то мы тоже выбрали бы эту модель. Размеры трансформатора у неё такие же, как у более мощных моделей, отлично выдерживает пусковые токи двигателей, есть байпас, работает при минусовой температуре, настенный, с удобным дисплеем и адекватной стоимостью. Ну что ещё нужно для хорошего стабилизатора?
При больших скачках напряжения (частом падении напряжения ниже 140 вольт) стоит обратить внимание на 12-ступенчатую модель Вольт АМПЕР Э 12-1/25A
Данная модель имеет 9 ступеней регулировки и относится к одной из лучших среди бюджетных симисторных стабилизаторов на 5 кВт.
Стоимость модели Ампер Э 9-1/25 — умеренная, ниже средней для подобных симисторных стабилизаторов. Ближайшие аналоги: Энерготех NORMA-5000 и Лидер PS 5000 W-30.

    Основные характеристики и преимущества стабилизатора напряжения Вольт Инжиниринг Ампер Э 9-1/25 v2.0 (серия Вольт engineering, НПО «Вольт»).
  • современный ARM микроконтроллер
  • RMS измерение входного напряжения
  • ограничение тока короткого замыкания
  • анализатор сети и состояния стабилизатора
  • расширенное сервисное меню — 15 параметров
  • 2 скорости вращения вентиляторов охлаждения
  • электронный байпас с функцией защитного реле
  • бесшумный силовой тороидальный трансформатор
  • отсутствие искажения формы входной синусоиды сети
  • высоконадёжное трансформаторное управление ключами
  • варисторы установлены на входе и на выходе стабилизатора
  • стальной корпус, окрашенный высококачественной порошковой эмалью
  • входной дроссель выполнен на сердечнике с распределённым магнитным зазором
  • минимально возможное время реакции на изменение входного напряжения — 20 мс
  • мощный игольчатый охладитель тиристоров, изготовленный по технологии литья под высоким давлением

Результаты тестирования

Похожая, 12-ти ступенчатая модель стабилизатора Вольт Инжиниринг на 25 ампер была разобрана и протестирована независимым экспертом сайта Сисадмин.
Выводы по сборке: «Стабилизатор собран качественно. Никаких нареканий не возникло.
Удивил трансформатор своим размером и качеством сборки (размер примерно в 2 раза больше, чем нужно для такой мощности). По этой причине он не гудит на любых входных напряжениях (стабилизатор работает бесшумно, если вентиляторы не запущены). Обмотки трансформатора пропитаны лаком и надежно зафиксированы.
Все провода, где они должны быть опрессованы, имеют наконечники. Разъемные соединения нигде не болтаются и не отходят, сидят плотно. Риск разъединения минимален.
Плата собрана качественно, но есть неотмытый флюс. По пайке и монтажу нареканий нет. Плата сделана качественно. Все винты в стабилизаторе хорошо протянуты и имеются шайбы гровер там, где это необходимо.
Сборка качественная и без каких-либо замечаний».

Корпус стабилизатора АМПЕР Э 12-1/25

Корпус стабилизатора АМПЕР Э 12-1/25 выполнен из качественного металла с нанесением защитной краски, устойчивой к горению.

Трансформатор стабилизатора АМПЕР Э 12-1/25

Под крышкой стабилизатора находится массивный тороидальный трансформатор (диаметр — 22см, высота — 11см) собственного производства. Собран качественно, как в старые добрые советские времена (диаметр провода с запасом, бумажная изоляция, тканевая обмотка, пропитка лаком). При тестировании стабилизатора трансформатор не совершенно гудит, даже при пониженных и повышенных напряжениях его вообще не слышно!

Известно, что у стабилизаторов напряжения выходная мощность находится в зависимости от уровня входного напряжения. Чем ниже напряжение, тем меньшую нагрузку можно подключить через стабилизатор. На таблице расписаны значения мощности при конкретных значениях уровня входного напряжения.

Выходная мощность стабилизатора в зависимости от входного напряжения

Ниже показаны фото стабилизаторов напряжения Вольт Ампер с разных ракурсов. Модель АМПЕР Э 9-1/25 — одна из лучших симисторных моделей на 5 киловатт, а ее цена — вне конкуренции среди аналогов. Попробуйте и убидитесь сами!

Стабилизаторы напряжения серии Вольт Ампер

Источник:
Стабилизатор напряжения Вольт АМПЕР Э 9-1/25A продается в нашем интернет-магазине за 19950 руб. (с учетом НДС).
Оплата при доставке по Москве и области для физ. лиц. производится при получении продукции.
При доставке в регионы России — по предоплате (любая транспортная компания) или с оплатой при получении (СДЭК).
Если возникли дополнительные вопросы, то получить профессиональную консультацию можно с 9 до 23 часов ежедневно по тел. (495) 972-00-90.
Мы всегда рады Вашим звонкам!

  • Как оплатить
  • Как заказать
  • Все о доставке
  • Хотите скидку?

Оплатить заказанную продукцию можно как наличными, так и по безналичному расчету (на условиях полной предоплаты): Яндекс-деньги, Web-money, QIWI, VISA, карта Сбербанка.
При оплате по квитанции Сбербанка, комиссия банка составляет 3% от суммы платежа. (1% при платеже через Сбербанк Онл@йн)
Мы работаем с НДС, даем полный пакет необходимых документов.
Мы не прибавляем доп. проценты за безналичный расчет и предоставляем бронь на заказанные таким образом товары.
Если Вам необходим договор поставки, то просто сообщите об этом менеджеру.

Заказать продукцию на staby.ru можно круглосуточно и без выходных.
Нажав на кнопку «Купить» Вы попадете на страницу «Корзина», где можно управлять данными Вашего заказа.
Затем нажмите кнопку «Оформить заказ»и выберите подходящий способ оплаты, указав при этом Ваши контактные данные, которые нужны для доставки Вашего заказа. Когда заказ оформлен нажмите на кнопку «Готово».
Также можно сделать заказ по телефону (с 9.00 до 23.00, без выходных) или через ниже расположенную форму

Доставка заказов выполняется с понедельника по субботу с 10 до 20 часов.

При общей сумме заказа от 10 тысяч рублей мы доставим продукцию бесплатно по Москве. При заказе на сумму менее 10 тысяч рублей, стоимость доставки — 500 руб.

Доставка за пределы МКАД — по тарифу 25 руб./км.

Доставка в регионы России — через автотранспортные компании (по полной предоплате)

Возможен самовывоз со склада в г. Королев (предварительно уточняйте наличие товара!)

Хотите получить скидку 3%*?

Оформите несрочный заказ с доставкой до 3-х дней. Укажите в примечании: «Готов подождать за скидку 3%»

Если Вы проживаете недалеко от г. Королев, то можете забрать товар самовывозом.
Для получения скидки нужно предварительно оформить заказ через сайт и указать в примечании «Самовывоз со скидкой 3%»

*Скидка по данной акции и промокодам не распространяется на товары, по которым уже снижена цена.

Стабилизаторы с регулировкой вольт ампер

Этот стабилизатор обладает неплохими характеристиками, имеет плавную регулировку тока и напряжения, хорошую стабилизацию, без проблем терпит короткие замыкания, относительно простой и не требует больших финансовых затрат. Он обладает высоким кпд за счет импульсного принципа работы, выходной ток может доходить до 15 ампер, что позволит построить мощное зарядное устройство и блок питания с регулировкой тока и напряжения. При желании можно увеличить выходной ток до 20-и и более ампер.

В интернете подобных устройств, каждое имеет свои достоинства и недостатки, но принцип работы у них одинаковый. Предлагаемый вариант — это попытка создания простого и достаточно мощного стабилизатора.

Импульсный стабилизатор тока и напряжения, принципиальная схема

За счет применения полевых ключей удалось значительно увеличить нагрузочную способность источника и снизить нагрев на силовых ключах. При выходном токе до 4-х ампер транзисторы и силовой диод можно не устанавливать на радиаторы.

Номиналы некоторых компонентов на схеме могут отличаться от номиналов на плате, т.к. плату разрабатывал для своих нужд.

Диапазон регулировки выходного напряжения от 2-х до 28 вольт, в моем случае максимальное напряжение 22 вольта, т.к. я использовал низковольтные ключи и поднять напряжение выше этого значения было рискованно, а так при входном напряжении около 30 Вольт, на выходе спокойно можно получить до 28-и Вольт. Диапазон регулировки выходного тока от 60mA до 15A Ампер, зависит от сопротивления датчика тока и силовых элементов схемы.

Устройство не боится коротких замыканий, просто сработает ограничение тока.

Собран источник на базе ШИМ контроллера TL494, выход микросхемы дополнен драйвером для управления силовыми ключами.

Импульсный стабилизатор тока и напряжения, TL494

Хочу обратить ваше внимание на батарею конденсаторов установленных на выходе. Следует использовать конденсаторы с низким внутренним сопротивлением на 40-50 вольт, с суммарной емкостью от 3000 до 5000мкФ.

Читать еще:  Регулировка громкости на микроконтроллере

Импульсный стабилизатор тока и напряжения, выходные конденсаторы

Нагрузочный резистор на выходе применен для быстрого разряда выходных конденсаторов, без него измерительный вольтметр на выходе будет работать с запаздыванием, т.к. при уменьшении выходного напряжения конденсаторам нужно время, для разрядки, а этот резистор быстро их разрядит. Сопротивление этого резистора нужно пересчитать, если на вход схемы подается напряжение больше 24-х вольт. Резистор двух ваттный, рассчитан с запасом по мощности, в ходе работы может греться, это нормально.

Как это работает:

ШИМ контроллер формирует управляющие импульсы для силовых ключей. При наличии управляющего импульса транзистор, и питание по открытому каналу транзистора через дроссель поступает на накопительный конденсатор. Не забываем, что дроссель является индуктивной нагрузкой, которым свойственно накапливание энергии и отдача за счет самоиндукции. Когда транзистор закрывается накопленный в дросселе заряд через диод шоттки продолжит подпитывать нагрузку. Диод в данном случае откроется, т.к. напряжение с дросселя имеет обратную полярность. Этот процесс будет повторяться десятки тысяч раз в секунду, в зависимости от рабочей частоты микросхемы ШИМ. По факту ШИМ контроллер всегда отслеживает напряжение на выходном конденсаторе.

Стабилизация выходного напряжения происходит следующим образом. На неинвертирующий вход первого усилителя ошибки микросхемы (вывод 1) поступает выходное напряжение стабилизатора, где оно сравнивается с опорным напряжением, которое присутствует на инверсном входе усилителя ошибки. При снижении выходного напряжения будет снижаться и напряжение на выводе 1, и если оно будет меньше опорного напряжения, ШИМ контроллер будет увеличивать длительности импульсов, следовательно транзисторы больше времени будут находиться в открытом состоянии и больше тока будет накачиваться в дроссель, если же выходное напряжение больше опорного, произойдет обратное — микросхема уменьшит длительность управляющих импульсов. Указанным делителем можно принудительно менять напряжение на неинвертирующщем входе усилителя ошибки, этим увеличивая или уменьшая выходное напряжение стабилизатора в целом. Для наиболее точной регулировки напряжения применён подстроечный многооборотный резистор, хотя можно использовать обычный.

Минимальное выходное напряжение составляет порядка 2 вольт, задается указанным делителем, при желании можно поиграться с сопротивлением резисторов для получения приемлемых для вас значений, не советуется снижать минимальное напряжение ниже 1 вольта.

Для отслеживания потребляемого нагрузкой тока установлен шунт. Для организации функции ограничения тока задействован второй усилитель ошибки в составе ШИМ контроллера тл494. Падение напряжения на шунте поступает на неинвертирующий вход второго усилителя ошибки, опять сравнивается с опорным, а дальше происходит точно тоже самое, что и в случае стабилизации напряжения. Указанным резистором можно регулировать выходной ток.

Токовый шунт изготовлен из двух параллельно соединённых низкоомных резисторов с сопротивлением 0,05Ом.

Импульсный стабилизатор тока и напряжения, токовый шунт

Накопительный дроссель намотан на желто белом кольце от фильтра групповой стабилизации компьютерного блока питания.

Импульсный стабилизатор тока и напряжения, фильтр групповой стабилизации

Импульсный стабилизатор тока и напряжения, кольца для дросселя Импульсный стабилизатор тока и напряжения, кольца для дросселя

Так как схема планировалась на довольно большой входной ток, целесообразно использовать два сложенных вместе кольца. Обмотка дросселя содержит 20 витков намотанных двумя жилами провода диаметром 1,25мм в лаковой изоляции, индуктивность около 80-90 микрогенри.

Импульсный стабилизатор тока и напряжения, дроссельИмпульсный стабилизатор тока и напряжения, измеряем индуктивность дросселя

Диод желательно использовать с барьером Шоттки и обратным напряжением 100-200 вольт, в моем случае применена мощная диодная сборка MBR4060 на 60 вольт 40 Ампер.

Импульсный стабилизатор тока и напряжения, MBR4060

Силовые ключи вместе с диодом устанавливают на общий радиатор, притом изолировать подложки компонентов от радиатора не нужно, т.к. они общие.

Импульсный стабилизатор тока и напряжения, вид собранной платыИмпульсный стабилизатор тока и напряжения, вид собранной платы

Подробное описание и испытания блока можно посмотреть в видео

Схемы простых стабилизаторов напряжения

Чаще всего радиотехнические устройства для своего функционирования нуждаются в стабильном напряжении, не зависящем от изменений сетевого питания и от тока нагрузки. Для решения этих задач используются компенсационные и параметрические устройства стабилизации.

Параметрический стабилизатор

Его принцип работы заключается в свойствах полупроводниковых приборов. Вольтамперная характеристика полупроводника – стабилитрона показана на графике.

Схема стабилизатора напряжения

Во время включения стабилитрона свойства подобны характеристике простого диода на основе кремния. Если стабилитрон включить в обратном направлении, то электрический ток сначала будет расти медленно, но при достижении некоторой величины напряжения наступает пробой. Это режим, когда малый прирост напряжения создает большой ток стабилитрона. Пробойное напряжение называют напряжением стабилизации. Во избежание выхода из строя стабилитрона, течение тока ограничивают сопротивлением. При колебании тока стабилитрона от наименьшего до наибольшего значения, напряжение не изменяется.

Схема стабилизатора напряжения

На схеме показан делитель напряжения, который состоит из балластного сопротивления и стабилитрона. К нему параллельно подключена нагрузка. Во время изменения величины питания меняется и ток резистора. Стабилитрон берет изменения на себя: меняется ток, а напряжение остается постоянным. При изменении резистора нагрузки ток изменится, а напряжение останется постоянным.

Компенсационный стабилизатор

Прибор, рассмотренный ранее очень простой по конструкции, но дает возможность подключать питание прибора с током, который не превышает наибольшего тока стабилитрона. Вследствие этого используют приборы, стабилизирующие напряжение, и получившие название компенсационных. Они состоят из двух видов: параллельные и последовательные.

Называется прибор по методу подключения элементу регулировки. Обычно используются компенсационные стабилизаторы, относящиеся к последовательному виду. Его схема:

Схема стабилизатора напряжения

Элементом регулировки выступает транзистор, соединенный последовательно с нагрузкой. Напряжение выхода равняется разности значения стабилитрона и эмиттера, которое составляет несколько долей вольта, поэтому считается, что выходное напряжение равно стабилизирующему напряжению.

Рассмотренные приборы обоих типов имеют недостатки: невозможно получить точную величину напряжения выхода и производить регулировку во время работы. Если нужно создать возможность регулирования, то стабилизатор компенсационного вида изготавливают по схеме:

Схема стабилизатора напряжения

В этом приборе регулировка осуществляется транзистором. Основное напряжение выдает стабилитрон. Если напряжение выхода повышается, база транзистора получается отрицательной в отличие от эмиттера, транзистор откроется на большую величину и ток возрастет. Вследствие этого, напряжение отрицательного значения на коллекторе станет ниже, так же как и на транзисторе. Второй транзистор закроется, его сопротивление повысится, напряжение выводов повысится. Это приводит к снижению напряжения выхода и возвращению к бывшему значению.

При снижении напряжения выхода проходят подобные процессы. Отрегулировать точное напряжение выхода можно резистором настройки.

Стабилизаторы на микросхемах

Такие устройства в интегральном варианте имею повышенные характеристики параметров и свойств, которые отличаются от подобных приборов на полупроводниках. Также они обладают повышенной надежностью, небольшими габаритами и весом, а также небольшой стоимостью.

Последовательный стабилизатор

Схема стабилизатора напряжения

  • 1 – источник напряжения;
  • 2 – Элемент регулировки;
  • 3 – усилитель;
  • 4 – источник основного напряжения;
  • 5 – определитель напряжения выхода;
  • 6 – сопротивление нагрузки.

Элемент регулировки выступает в качестве изменяемого сопротивления, подключенного по последовательной схеме с нагрузкой. При колебании напряжения меняется сопротивление элемента регулировки так, что происходит компенсация таких колебаний. Воздействие на элемент регулировки производится по обратной связи, которая содержит элемент управления, источник основного напряжения и измеритель напряжения. Этот измеритель является потенциометром, с которого приходит часть напряжения выхода.

Обратная связь регулирует напряжение выхода, использующееся для нагрузки, напряжение выхода потенциометра становится равным основному напряжению. Колебания напряжения от основного создает некоторое падение напряжения на регулировке. Вследствие этого, измеряющим элементом в определенных границах можно осуществлять регулировку напряжения выхода. Если стабилизатор планируется изготовить на определенную величину напряжения, то измеряющий элемент создается внутри микросхемы с компенсацией температуры. При наличии большого интервала напряжения выхода, измеряющий элемент выполняется за микросхемой.

Параллельный стабилизатор

Схема стабилизатора напряжения

  • 1 – источник напряжения;
  • 2 –элемент регулирующий;
  • 3 – усилитель;
  • 4 – источник основного напряжения;
  • 5 – измерительный элемент;
  • 6 – сопротивление нагрузки.

Если сравнить схемы стабилизаторов, то прибор последовательного вида имеет повышенный КПД при неполной загрузке. Прибор параллельного вида расходует неизменную мощность от источника и выдает ее на элемент регулировки и нагрузку. Стабилизаторы параллельные рекомендуется использовать при неизменных нагрузках при полной загруженности. Стабилизатор параллельный не создает опасности при КЗ, последовательный вид при холостом ходе. При неизменной нагрузке оба прибора создают высокий КПД.

Стабилизатор на микросхеме с 3-мя выводами

Инновационные варианты схем стабилизаторов последовательного вида выполнены на 3-выводной микросхеме. Вследствие того, что есть всего лишь три вывода, их проще использовать в практическом применении, так как они вытесняют остальные виды стабилизаторов в интервале 0,1-3 ампера.

Схема стабилизатора напряжения

  1. U вх – необработанное напряжение входа;
  2. U вых –напряжение выхода.

Можно не использовать емкости С1 и С2, однако они позволяют оптимизировать свойства стабилизатора. Емкость С1 применяется для создание стабильности системы, емкость С2 нужна по той причине, что внезапное повышение нагрузки нельзя отследить стабилизатором. В таком случае поддержка тока осуществляется емкостью С2. Практически часто применяются микросхемы серии 7900 от компании Моторола, которые стабилизируют положительную величину напряжения, а 7900 – величину со знаком минус.

Микросхема имеет вид:

Схема стабилизатора напряжения

Для увеличения надежности и создания охлаждения стабилизатор монтируют на радиатор.

Стабилизаторы на транзисторах

Схема стабилизатора напряжения

На 1-м рисунке схема на транзисторе 2SC1061.

Читать еще:  Механические часы спешат регулировка в домашних условиях

Схема стабилизатора напряжения

На выходе прибора получают 12 вольт, на напряжение выхода зависит прямо от напряжения стабилитрона. Наибольший допустимый ток 1 ампер.

При применении транзистора 2N 3055 наибольший допускаемый ток выхода можно повысить до 2 ампер. На 2-м рисунке схема стабилизатора на транзисторе 2N 3055, напряжение выхода, как и на рисунке 1 зависит от напряжения стабилитрона.

  • 6 В — напряжение выхода, R1=330, VD=6,6 вольт
  • 7,5 В — напряжение выхода, R1=270, VD = 8,2 вольт
  • 9 В — напряжение выхода, R1=180, Vd=10

На 3-м рисунке – адаптер для автомобиля – аккумуляторное напряжение в автомобиле равно 12 В. Для создания напряжения меньшего значения применяют такую схему.

Простой регулируемый блок питания 0,8-34 В, до 10 А на LM317 с транзистором, схема, пояснение работы.

В этой статье предлагаю разобрать весьма неплохой регулируемый трансформаторный блок питания, линейный стабилизатор которого собран на базе микросхемы LM317. Данный блок питания, при использовании именно таких электронных компонентов, что нарисованы на схеме, способен обеспечить максимальное выходное напряжение до 34.5 вольт. Это напряжение ограничено самой микросхемой линейного стабилизатора напряжения, а именно максимальное выходное напряжение на LM137 это 36 вольт, ну и минус около 0,6-1.5 вольта, которые осядут на база-эмиттерном переходе транзистора. Максимальный ток у блока питания может быть до 10 ампер, но при определенных условиях, о которых будет сказано ниже в этой статье. Коэффициент пульсаций у этого БП равен где-то 0,1%.

Простой регулируемый блок питания 0,8-34 В, до 10 А на LM317 с транзистором, схема

Перечень электронных компонентов, что используются в этой схеме:

Tr1 — трансформатор на 26 вольт и выходной ток до 10 ампер (280 Вт и более)
VD1 — диоды или мост на ток более 10 А и обратное напряжение более 40 В
D1 — микросхема линейного стабилизатора типа LM317, LM338, LM350
VT1 — биполярный транзистор типа КТ819, КТ829 и аналогичные
R1 — 5 кОм
R2, R3 — 240 Ом
R4 — 3-10 кОм
R * — от 1 кОм до 5 кОм подбирается под нужное выходное напряжение
C1 — 5000-10000 мкф и напряжение больше рабочего напряжения
C2 — 10 мкф
C3 — 470 мкф

Сразу стоит заметить для новичков, что это блок питания с линейным стабилизатором напряжения. То есть, при регулировке выходного напряжения все лишнее напряжение просто преобразуется в тепло. Оно оседает на регулируемых силовых компонентах, а именно на микросхеме стабилизатора D1 и силовом биполярном транзисторе VT1. И именно транзистор берет на себя всю лишнюю электрическую энергию и преобразует его просто в тепло, через собственный нагрев корпуса. А это значит, что чем больше тока будет потреблять нагрузка и чем меньше напряжения мы установим на выходе данного блока питания, тем меньше КПД будет этого блока питания. При минимальном напряжении на выходе и максимальном токе этот блок питания становится больше похож на электрический обогреватель. Причем в этом режиме он менее всего экономичен. К сожалению это проблема абсолютно всех линейных стабилизаторов.

Но эту проблему в значительной степени можно исправить если использовать трансформатор с несколькими выходными обмотками. То есть, мы от вторичной обмотки делаем выводы с шагом допустим 5 вольт. Находим подходящий переключатель, который нам будет подключать нужный вывод вторичной обмотки с наиболее подходящим напряжением, что мы будем использовать в конкретном случае, для конкретной нагрузки. Такой вариант переключения напряжений, что далее подается на схему стабилизатора напряжения, делает схему блока питания гораздо экономичнее, значительно повышая ее общий коэффициент полезного действия.

Теперь что касается самих рабочих компонентов этой схемы. Чтобы на выходе получить максимальное напряжение до 34.5 вольт и силу тока до 10 ампер понадобится силовой трансформатор мощностью не менее 280 Вт. Почему именно такая минимальная мощность должна быть у трансформатора. Дело в том, что максимальное входное напряжение для микросхемы D1 (LM317) 37 вольт. Но стоит учесть, что это амплитудное значение напряжения, которое будет у нас на выходе диодного моста при наличии сглаживающего конденсатора C1. Как известно, напряжение на выходе трансформатора имеет действующее значение, которое в 1,41 раза меньше амплитудного. То есть, мы 37 вольт делим на 1,41 и получаем около 26 вольт действующего напряжение, которое должна обеспечить нам вторичная обмотка имеющегося трансформатора. Следовательно, 26 вольт умножаем на 10 ампер и получаем мощность 260 Вт, ну и добавим небольшой запас по мощности с учетом различных потерь. И в итоге нам и нужен трансформатор с мощностью не менее 280 Вт. Ну, и как я ранее заметил, хорошо, чтобы он имел отводы от вторичной обмотки с шагом примерно 3-5 вольт, для повышения КПД этой схемы блока питания. Трансформатор лучше использовать тороидальный, он более эффективный, чем другие типы.

Поскольку мы будем работать с током до 10 ампер, то диодный пост также нужен с прямым током не менее 10 А, а лучше брать с запасом где-то 15-20 А. В схеме сглаживающий конденсатор C1 имеет емкость 5000 мкф, хотя лучше все же поставить микрофарад так на 10 000, сглаживание импульсов будет только лучше. Его напряжение должно быть более 35 вольт.

В схеме использована микросхема типа LM317, максимальный ток которой равен 1,5 ампер (если это оригинал, а не Китайская копия). Если у вас есть аналогичные микросхемы стабилизаторов напряжения типа LM338, LM350, рассчитанные на больший ток, то можно в схему поставить и их. Поскольку LM317 может выдержать ток всего лишь до 1,5 А, а мы планируем работать с током до 10 А, то в схему добавлен усилитель тока в виде биполярного транзистора КТ819 или КТ829 (составной). Чтобы убрать дополнительные пульсации напряжения, возникающие на выходе транзистора, в схеме предусмотрена отрицательная обратная связь в виде резистора R3. Именно этот резистор дает сигнал микросхеме, которая делает работу транзистора более стабильной. Резисторы R1 и R2 нужны для нормальной работы самой микросхемы линейного стабилизатора LM317. Напряжение на выходе задается сопротивлением R1. Резистор R4 служит небольшой нагрузкой на выходе блока питания, и также он способствует разряду выходного конденсатора после выключения схемы.

На схеме параллельно резистору R1 можно увидеть еще один резистор, отмеченный звездочкой. Он нужен, чтобы убрать с регулирующего напряжения резистора R1 так называемую мертвую зону. То есть, при работе с более низкими напряжениями (если вы сделаете блок питания на другое, более низкое напряжение) сопротивления резистора в 5 кОм будет много, и на нем появляется участок, при котором напряжение никак не меняется на выходе блока питания. Следовательно, поставив параллельно регулируемому резистору еще одни резистор с подходящим сопротивлением мы уменьшаем его величину и убираем эту самую мертвую зону.

В целом схема полностью рабочая и вполне способна выдавать ток до 10 ампер при условии, что вы будете использовать трансформатор, у которого будут дополнительные отводы на вторичной обмотке. Это нужно, чтобы уменьшить выделение тепла на биполярном транзисторе до минимума. Если же вы попытаетесь делать регулировку выходного напряжения только за счет транзистора, то даже его максимального рабочего тока не хватит, чтобы нормально рассеять все тепло, что на нем оседает. В этом случае он просто у вас сгорит. Чтобы облегчить нормальную работу биполярного транзистора параллельно ему можно поставить еще несколько штук таких же транзисторов, что распределит выделяемое тепло уже по нескольким элементам. Ну, и обязательно, как микросхема стабилизатора LM317, так и транзистор КТ819 должны быть установлены на радиатор с подходящими размерами. Включать схему без охлаждающего радиатора не рекомендуется, поскольку силовые элементы очень быстро выйдут из строя из-за перегрева.

Стабилизаторы с регулировкой вольт ампер

У каждого дома есть масса бытовой техники, стоимостью начиная от единиц до десятков и даже сотен тысяч рублей. Чтобы она служила как можно дольше за ней нужно следить, ухаживать и выполнять все работы по обслуживанию, если они есть. Однако, опасностью остаются лишь скачки напряжения.

В бытовых электросетях они происходят часто, могут быть вызваны коммутацией мощного электрооборудования, а также проблемами на линиях, типа плохого контакта, ветхих опор и так далее. Чтобы уменьшить риск выхода из строя техники из-за плохой электросети можно использовать стабилизаторы напряжения 220В. В этой статье мы рассмотрим какими они бывают и чем отличаются.

Автотрансформатор

Прежде чем приступить к обзору типов электрических стабилизаторов мы рассмотрим, что такое автотрансформатор, потому что он лежит в основе большинства современных стабилизаторов.

Автотрансформатор – отличается от обычного приставкой «авто» в названии, она расшифровывается как «сам». Принципиальным отличием от обычного трансформатора является то что у него одна обмотка, она же и первичная, и вторичная. На рисунке ниже вы видите его схему.

Читать еще:  Точное время интернета синхронизация

Если условно разделить автотрансформатор на первичную и вторичную стороны – то напряжение подается не на концы обмоток, а между одним концом и отводом. Тогда между крайними концами обмоток напряжение будет выше, чем входное.

Автотрансформаторы могут выполняться либо с несколькими отводами от обмотки, для реализации ступенчатого переключения выходного напряжения. Но большинство лабораторных автотрансформаторов обеспечивают плавную регулировку «выхода», как это организовано?

Для этого выходные клеммы соединены со скользящим контактом – графитовой щеткой, которая снимает напряжение с его витков. Этот узел изображен на фото ниже.

Типы и характеристики

Для начала рассмотрим классификацию по типам и их характеристики. Стабилизаторы различают по способу стабилизации и регулирования напряжения:

3. Электромеханические или сервоприводные;

4. Электронные или инверторные, с полупроводниковыми ключами.

При выборе стабилизатора любого типа в первую очередь нужно смотреть на его характеристики. Пожалуй, основной является мощность, она указывается в ВА – вольт-амперы или кВА – киловольт-амперы.

Вольт-амперы – это единица измерения полной мощности, которая состоит из суммы активной и реактивной мощностей. Вы платите за активную мощность, которая измеряется в Ваттах (Вт) или киловаттах (кВт), а потребленная мощность – кВт/ч соответственно.

Кроме мощности также нужно обращать на погрешность регулирования выходного напряжения и диапазон входных, а также скорость реакции на изменения напряжения.

Это нужно учитывать при выборе прибор, ведь если вы посчитаете суммы активный мощностей, потребляемых приборами и купите стабилизатор «впритык» — он может не выдержать. Чтобы определить полную мощность следует активную умножить на косинус фи – это коэффициент мощности, равен отношению активной мощности к полной, тогда полная мощность равна частному от активной и коэффициента:

Полная мощность = активная мощность/cosФ

Также нужно учитывать КПД и пусковые токи. В любом случае берите стабилизатор с запасом полной мощности в 30-40% в идеальном случае в 50% от планируемой мощности потребителей.

Если общая мощность защищаемых приборов равна 3 кВт, то лучше приобрести стабилизатор на 4-4.5 кВА.

Различают однофазные и трёхфазные стабилизаторы напряжения, но так, как в бытовых электросетях чаще распространен однофазный ввод, — то далее мы сделаем акцент на таких стабилизаторах.

Феррорезонансный стабилизатор

Феррорезонансный стабилизатор защитит электрооборудование от скачков напряжения. Он состоит из двух дросселей и конденсатора, примерная его схема изображена на рисунке ниже.

Они дешевые, но не обеспечивают реальную стабилизацию выходного напряжения, хотя и дают определенную защиту электрооборудования. В настоящее время на рынке встречаются не слишком часто. Для нормальной и безопасной работы вашей техники их рассматривать не стоит. На рисунке ниже изображен его внешний вид.

Следует помнить, что его достоинствами является долговечность, так как нет никаких исполнительных механизмов и быстродействие.

Релейный стабилизатор

В основе релейного стабилизатора лежит автотрансформатор и система управления на базе реле и микроконтроллера. Принцип работы заключается в переключении отводов от витков автотрансформатора для достижения стабильного напряжения выходной сети. Примерная схема такого стабилизатора изображена ниже:

В схеме видно, что релейный стабилизатор обеспечивает ступенчатую регулировку выходного напряжения. Отсюда есть погрешность в регулировании выходного напряжения порядка 8%. Фактически погрешность зависит от числа ступеней.

Как было сказано отводы от обмотки трансформатора коммутируются с помощью электромеханических реле, и для обеспечения работы как на повышение, так и на понижение автотрансформатор выполняется таким образом, чтобы было допустим 4 отвода на понижение выходного напряжения, и 3 отвода на повышение.

Реле срабатывают достаточно быстро, скорость реакции стабилизатора. В зависимости от типа конкретных реле они срабатывают за 2-7 миллисекунды. Сам прибор обеспечивает переключение ступеней и итоговую реакцию в 2-12 миллисекунды.

На фото виден сам трансформатор и переключающие реле – это блоки в корпусах черного цвета за ним.

Чем в большем количестве установлены реле, тем большая точность регулировки и диапазон рабочих напряжений. Некоторые модели работают в диапазоне напряжений 100-290В.

— не создают помех в сети;

— большинство моделей обладает дополнительными функциями, типа защиты от импульсных перенапряжений, подачи напряжения со входа на выход напрямую. этот режим называется байпасом (обход), нужен для уменьшения потерь на трансформаторе при нормальном значении напряжения питающей сети. Также может быть встроена защиты от КЗ и перегрева;

— срок службы 8-15 лет;

— отличная ремонтопригодность – если реле выйдут из строя их можно легко, быстро и дешево заменить. критическим является выход из строя трансформатора или платы управления;

— высокий КПД – 97-99%.

Недостатком является ступенчатость регулировки. Некоторых могут не устраивать регулярные щелчки при переключении реле. Однако они не слишком громкие.

Релейные стабилизаторы хорошо подходят для питания холодильников, стиральных машин и других приборов с двигателями и нагревателями.

Электромеханические или сервоприводные стабилизаторы напряжения

Сервоприводные стабилизаторы напряжения принципом действия напоминают лабораторный автотрансформатор, отличие лишь в том, что напряжение регулируется автоматически, с помощью сервопривода.

С такой конструкцией нельзя обеспечить резкой реакции на изменение напряжения, скорость реакции находится в пределах 10-15 вольт за 1 секунду. Поэтому он хорошо подходит для районов где постоянно наблюдается пониженное или повышенное напряжение, или вообще плавает в течение дня. Такое часто бывает в деревнях и частном секторе. Они среагируют на плавные изменения питающего напряжения и обеспечат стабильное выходное на уровне 220 В.

— плавная регулировка напряжения;

— износ подвижных частей, и необходимость их регулярной профилактики или замены;

— работа стабилизатора достаточно шумная из-за звуков от сервопривода и движения токосъемника по обмотке, это значит что при изменениях входного напряжения вы будете слышать жужжание;

— пыль и влажность – злые враги любого электроприбора, но в случае с сервоприводным стабилизатором это особенно критично, так как фактически основной функциональный узел внутри находится в открытом состоянии.

Электронный стабилизатор напряжения

Фактически это тот же релейный стабилизатор, но вместо реле используются полупроводниковые ключи – тиристоры или симисторы. Это обеспечивает тихое переключение и более быстрое срабатывание.

Модели с тиристоров имеют аналогичное устройство:

Если напряжение в сети в нормальных пределах, то система управления электронным стабилизатором включит режим «байпас», и пустит ток в обход трансформатора. Это нужно для повышения КПД.

На этом видео сравнивают работу релейного и электронного стабилизатора напряжения:

1. Надежность. Полупроводниковым ключам не свойственен механический износ контактов.

2. Быстродействие на порядок выше.

1. Стоимость выше чем у релейных моделей.

2. Способность к кратковременным перегрузкам у полупроводниковых ключей ниже, чем у электромеханических реле.

3. Также симмисторы могут выйти из строя, при пробое импульсным высокого напряжения, но производители минимизируют эти проблемы.

Другое название этого типа приборов – стабилизаторы с двойным преобразованием. Структурная схема устройства изображена на рисунке ниже.

То есть в этой схеме напряжение поступает на входной фильтр электромагнитных помех, далее на корректор коэффициента мощности (его может не быть в дешевых моделях) после этого выпрямляется и поступает на инвертор и на выходную цепь – к нагрузке. Таким образом выходное напряжение не влияет на выходное и скорость реакции стабилизатора с двойным преобразователем выше чем у остальных типов.

Единственное ограничение – диапазон входных напряжений, – он ограничен характеристиками схемы инвертора. В двойном преобразовании участвует инвертор с трансформатором, поэтому обеспечивается и гальваническая развязка входной и выходной цепи. Более наглядно это отражено на схеме ниже, хотя это схема источника бесперебойного питания, но смысл тот же.

Ниже изображён пример электрической принципиальной подобного устройства.

Соответственно условный график напряжения на входе и выходе стабилизатора с двойным преобразованием.

— Точность и скорость регулировки;

— Большой диапазон входных напряжений.

Заключение

Все стабилизаторы по-своему хороши, и установка любого из них улучшит условия работы электроприборов и продлит их срок службы. Однако следует учитывать быстродействие и делать выводы, если в вашей электросети часто происходят импульсные всплески напряжения.

Для того чтобы подвести итоги и сделать правильный выбор ознакомьтесь с таблицей, подобрали несколько моделей разных типов приблизительно одинаковой мощности. Цены взяты с «яндекс.маркета» и указаны на июль 2018.

Ранее ЭлектроВести писали, что согласно текущему сценарию развития, стабилизаторы напряжения находят все более широкое применение для защиты критической инфраструктуры и оборудования. И к 2025 году рынок устройств регулирующих напряжение в сети заметно увеличится.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector