Что такое максимальный выходной ток стабилизатора напряжения

Собственный шум стабилизатора и коэффициент подавления помех по питанию (PSRR)

Регуляторы, предназначенные для создания малошумящих приложений, как правило, обладают и высоким значением коэффициента подавления нестабильности питания (PSRR). Это логично, так как чувствительность нагрузки к помехам не зависит от причины их возникновения.

Если стабилизатор подключен к импульсному регулятору, то малый коэффициент PSRR может создать больше проблем, чем собственный выходной шум стабилизатора. Рассмотрим случай совместного использования стабилизатора с понижающим импульсным регулятором для питания чувствительной к шуму нагрузки. Если на частоте 100 кГц пульсации выходного напряжения импульсного преобразователя составляют 50 мВ (от пика до пика), а величина PSRR линейного регулятора на той же частоте 100 кГц равна 60 дБ, то на выходе стабилизатора будут наблюдаться пульсации 50 мкВ (от пика до пика), что эквивалентно среднеквадратичному выходному шуму 15 мкВ. Допустим, выбран малошумящий стабилизатор, для которого в полосе частот 10 Гц…100 кГц собственный выходной шум составляет менее 5 мкВ (среднеквадратичное значение). Тогда окажется, что шум из-за входных пульсаций от DC/DC-преобразователя и малого PSRR будет в три раза выше собственного шума стабилизатора (рисунок 4).

Рис. 4. Общий выходной шум определяется вкладом PSRR

При работе с высокими выходными напряжениями собственный шум линейного регулятора может преобладать над PSRR. Это связано с тем, что собственный шум увеличивается в соответствии с делителем обратной связи. Рассмотрим схему, в которой линейный регулятор используется для преобразования зашумленного напряжения 17 В от повышающего DC/DC-преобразователя в напряжение 16 В с уровнем пульсацией менее 100 мВ. Если PSRR стабилизатора на частоте переключений составляет 60 дБ, то пульсации 50 мВ (от пика до пика) от повышающего преобразователя будут ослаблены до 50 мкВ (от пика до пика) или 15 мкВ (ср.кв.) на выходе. Шум 5 мкВ (ср.кв.) встроенного опорного источника может показаться малым и не представляющим опасности. Однако если сигнал обратной связи уменьшается до 1,25 В, а напряжение на резисторе обратной связи 16 В, то выходной шум составит 5 мкВ × (16 В/1,25 В) или 64 мкВ (ср.кв). Таким образом, собственный шум стабилизатора будет вносить основной вклад в общий выходной шум (рисунок 5).

Рис. 5. Увеличение выходного шума при работе с высокими напряжениями

При поиске оптимального стабилизатора для чувствительной нагрузки следует учитывать как выходной шум, так и PSRR.

Все ли нужно выпрямлять

Если речь идет о проектировании электричества перед его монтажом, то стоит задаться вопросом, а все ли в вашем доме стоит подключать под стабилизатор напряжения?

Дело в том, что большое количество электроприборов, которые мы используем, не нуждается в дополнительной стабилизации.

Это такие устройства, как водонагреватель, чайник, пылесос, фен, утюг, электродуховка, гаражное оборудование.

Перечисленные токоприемники являются очень мощными, но абсолютно не нуждаются в стабилизации напряжения. Так, устройства, связанные с нагревом чего либо от перепадов напряжения будут быстрее/медленнее выполнять свою работу, но на износ это никак не повлияет.

Если же учитывать их мощность, то получится, что она превосходит в несколько раз ту, которую потребляют «точные» электроприборы (телевизор, спутниковая антенна, ПК…).

В случае же, если вам известно место подключения «точных» приборов, есть возможность подключить их по приведенной схеме.

Эта схема позволяет купить подключить стабилизатор напряжение меньшей мощности, но более высокой степени защиты, или попросту сэкономить деньги.

Выбираем место

Электрика не любит сырости, поэтому для стабилизатора напряжения подойдет только сухое помещение без избыточной влажности воздуха. Обычно эти цифры обозначены в инструкции самого устройства (примерно 10%RH-102%RH), но никто из нас не готов измерять влажность.

Поэтому запомните, если вы чувствуете повышенную влажность в своем подвале – располагать в нем электрику, а уж тем более стабилизатор – не стоит.

Стабилизатор напряжения не должен находиться в одном помещении с горючими легковоспламеняющимися, химически активными веществами, поэтому гараж – тоже не самое лучшее место для него

Также стоит отказаться от идеи расположения стабилизатора напряжения на чердаках – повышенная температура воздуха (более 40 градусов) может вывести его из строя.

Шкаф, закрытая ниша в стене тоже не подходят, т.к. мешают естественной циркуляции воздуха и приведут к перегреву стабилизатора.

Пол или стена?

Если вы подключаете стабилизатор на весь дом (квартиру), то он должен быть подключен сразу после счетчика в разрыв фазы, а это означает, что закреплять его, скорее всего лучше на стене. Таким образом вы сможете всегда в режиме реального времени отслеживать входящее и исходящее напряжение.

Это же касается и случая подключения электрозависимого газового котла через стабилизатор. Например настенные стабилизаторы Ресанта позволяют подключить сразу два токоприемника (котел и насос) и при этом эстетически выглядят очень неплохо, предоставляя информацию через светодиодное табло в режиме реального времени

Если же речь идет о подключении таких приборов как телевизор, ПК, ноутбук, то настенный вариант не будет удобным, т.к. эти токоприемники могут передвигаться, а каждый раз пересверливать отверстия в стене никто не станет. Тут лучше воспользоваться напольным исполнением.

У большинства производителей стабилизаторы представлены в обоих форм-факторах, которые по своим техническим характеристикам абсолютно не отличаются.

Релейный стабилизатор выровняет напряжение. Видео Стабилизатор напряжения 220 — надежность работы техники в доме. Настенный стабилизатор напряжения не займет полезного пространства в доме Тиристорный стабилизатор — плюсы и минусы устройства

Что важнее: точность или диапазон работы?

Выбирая стабилизатор, учитывайте их преимущества и недостатки.
Важна ли для вас высокая точность или ей можно пожертвовать для работы при более низком уровне напряжения?
Если входное напряжение сильно понижено, то вряд ли вам подойдет электромеханический стабилизатор.
А если необходимо подключить высокоточную технику, то релейная модель с погрешностью 8-10% также будет малопригодный.
Если выбираете стабилизатор на длительное время, то лучше предпочесть электронные модели российского производства.
А для сезонной работы (например, на даче) часто выбирают бюджетные релейные устройства.
На маломощную нагрузку, в особенности автоматику газовых котлов и погружных насосов, есть смысл установить инверторный стабилизатор с высокой точностью
и двойным преобразованием напряжения.

Советы по выбору стабилизатора от Ortea

В начале своей статьи «Что важно при покупке стабилизатора?»
производитель сразу предостерегает потребителя от выбора стабилизатора по минимальной цене

Пример подключения однофазного стабилизатора напряжения

Подключение стабилизатора 220 вольт в простейшем случае может быть выполнено по одной из приведенных схем, в зависимости от того, в какой последовательности уже соединены счетчик и входной автомат. В любом случае необходимо обеспечить заземление стабилизатора. Суть подключения стабилизатора состоит в том, что напряжение из сети подается на вход стабилизатора, а к его выходу подсоединяются потребители электроэнергии.

Варианты монтажа стабилизаторов напряжения

На схемах подключения приведен вариант клеммной колодки на задней стенке стабилизатора напряжения с пятью контактами. Бывает, что клемма заземления размещается отдельно: к ней и нужно подсоединить заземляющий проводник. Иногда клемма N(ноль) всего одна, тогда оба нулевых провода: и входной, и для потребителей подсоединяют к ней.

Перед непосредственным подключением стабилизатора необходимо обесточить электрическую сеть в помещении с помощью входного автомата. Затем следует убедиться, что оно действительно отсутствует с помощью индикатора или мультиметра. Включатель питания и переключатель байпас прибора должны находиться в выключенном состоянии.

После выполнения электромонтажа подают питание на стабилизатор, а затем включают и его. Внутренний таймер прибора задерживает его запуск, раздается щелчок, и подается питание. На дисплее высвечивается значение выходного напряжения 220В. У большинства современных приборов на дисплее может появиться следующая информация:

  • символ L означает, что напряжение на входе опустилось ниже допустимого для работы прибора;
  • символ Н означает, что напряжение на входе поднялось выше допустимого для работы прибора;
  • символ СН означает, что суммарная мощность подключенных к прибору потребителей выше допустимой.

Установка стабилизатора напряжения в цокольном этаже

Рассмотрим практический пример подключения стабилизатора к однофазной сети 220 вольт на примере релейного прибора РЕСАНТА АСН-10000/1-Ц. Прибор установлен в цокольном этаже, где никому не мешает щелканье реле и шум расположенного рядом встроенного пылесоса. В стене находится монтажная коробка с клеммником и автоматом для подключения стабилизатора.

Полочка для установки стабилизатора напряжения

Агрегат размещен на полочке, которая устроена на забитых в стену отрезках арматуры. Зазор между стеной и полкой, а также свободное пространство под ней обеспечивают обдув воздухом корпуса прибора.

На входе в дом установлен автомат номиналом 40А, что соответствует максимальной мощности энергопотребления порядка 8 кВт. Стабилизатор РЕСАНТА АСН-10000/1-Ц несколько мощнее, однако для уменьшения нагрузки на прибор через него подключены не все потребители. В результате получилась следующая ниже схема электромонтажа.

Подключение релейного стабилизатора РЕСАНТА

В данном случае для защиты от утечек установлено УЗО (устройство защитного отключения) после счетчика. Ряд потребителей, например: освещение, обогреватель сауны, проточный водонагреватель и некоторые розетки имеют нестабилизированное питание.

Так как стабилизатор РЕСАНТА размещен в цокольном этаже и далеко от ввода в дом, перед ним установлен дополнительный автомат и колодка для электромонтажа. Это позволяет обслуживать и ремонтировать при необходимости прибор без отключения нестабилизированного питания в доме.

Монтаж выполнен кабелем, который состоит из пяти многожильных проводов. Это позволяет свободно передвигать прибор.

В соответствии со схемой в коробке установлена клеммная колодка на 4 контакта, пятый провод подключен к автомату. Надо пояснить, что в дополнение к указанному на схеме, к клеммнику подсоединен кабель питания розетки встроенного пылесоса (заходит в коробку снизу). Справа сверху подведены кабель, подающий питание на стабилизатор, а также кабель, подключенный к нагрузке. В данном случае:

  • зеленый провод – заземление;
  • синий – ноль;
  • белый(коричневый) –фаза.

Подключение кабеля к колодке в распредкоробке

Экскурс в теорию

Напряжение сети, предназначенное для электропитания, может иметь значительные колебания, ухудшающие работу различной техники. В сетях переменного тока встречаются перепады двух видов: краткосрочные и многочасовые. И те и другие изменения негативно сказываются на работе техники. Есть устройства, которые вообще не способны работать без стабилизации параметров, к ним относятся лампы бегущей волны, электронные вольтметры, осциллографы и т. д.

Стабилизаторы с регулировкой напряжения – это аппараты с функцией поддерживания напряжения на нагрузке с нужной точностью при изменении сопротивления нагрузки и параметров сети в заданном диапазоне.

Стабилизаторы с регулировкой тока при тех же изменениях поддерживают в нагрузке с необходимой точностью величину заданного тока. Стабилизаторы одновременно с главными своими функциями осуществляют также сглаживание пульсаций.

Тип и диапазон входных рабочих напряжений

Входное напряжение — это величина напряжения на входе стабилизатора, при которой на выходе устройства конкретного типа мы получим минимальное отклонение от установленных параметров. Предельное входное напряжение — это напряжение на входе, при котором стабилизатор сохраняет способность нормальной работы, а погрешность параметров напряжения на выходе, как правило, превышает минимальную ошибку, но отвечает техническим требованиям нагрузки.

Располагая данными об изменении напряжения перед Вашей техникой (или внутренней сетью), вы можете выбрать стабилизатор напряжения. При этом выбранное Вами устройство должно (с учетом предъявляемых к точности стабилизации требований) перекрывать допустимый диапазон входных напряжений. Это необходимо, так как запас по предельному напряжению позволит надежнее обеспечить нагрузку качественным электропитанием.

Для некоторых видов оборудования (к примеру, для скважных электронасосов) необходима стабилизация линейного напряжения (380 В) с соблюдением точности амплитудно-фазового соотношения в трехфазной сети. Стабилизация напряжения, проведенная по отдельным фазам линии, может обернуться недопустимым перекосом фаз, что приведет к отказу оборудования или отключению напряжения непосредственно перед Вашей трехфазной сетью (380 В). В такой ситуации следует применять устройства, одновременно стабилизирующие линейное и фазное напряжение.

Во-первых, рассчитаем мощность

Двумя факторами, определяющими разницу между температурой окружающей среды и температурой перехода, являются рассеиваемая мощность и тепловое сопротивление. Сначала давайте рассмотрим рассеивание мощности.

Рисунок 1 – Определение мощности, рассеиваемой линейным стабилизатором напряжения

На этой диаграмме показаны два пути протекания тока в линейном стабилизаторе; путь от входного вывода непосредственно к земле называется током на землю (IGND), а путь от входного вывода к земле через питаемую цепь – ток нагрузки (Iнагр). Внутреннее рассеивание мощности в результате протекания этих двух токов

\

\

Таким образом, общая рассеиваемая мощность внутри стабилизатора будет равна:

\

Ток на землю, то есть ток, потребляемый внутренней схемой регулятора в процессе генерации регулируемого выходного напряжения, обычно будет намного меньше, чем ток нагрузки. Поэтому, если вы не хотите проверять технические спецификации тока на землю, вы можете просто проигнорировать этот параметр, и результат всё равно будет довольно близок к реальности.

Как подобрать модель стабилизатора?

Для определения подходящей по мощности модели необходимо сверить мощностной ряд предлагаемых производителем стабилизаторов с энергопотреблением нагрузки – ближайшее в большую сторону значение в мощностном ряду и будет необходимой мощностью стабилизатора.

Обратите внимание!

Выбор стабилизатора со значением мощности, ближайшим к энергопотреблению нагрузки в меньшую сторону либо снизит заложенный ранее запас по мощности, либо, в худшем случае, приведёт к приобретению стабилизатора с несоответствующими нагрузке выходными параметрами.

Обратите внимание!

Для трехфазного стабилизатора нагрузка на каждую фазу должна составлять не более 1/3 от номинальной. Например, трехфазный стабилизатор с номиналом 6000 ВА запитает трехфазную нагрузку в 4200 ВА (мощность потребляемая от одной фазы составит 1400 ВА), но подключение к отдельной фазе этого стабилизатора нагрузки в 2500 ВА вызовет перегрузку, так как максимально допустимое значение по одной фазе составляет: 6000/3=2000 ВА.

Защита

Короткое замыкание (КЗ)Это любое незапланированное, нештатное соединение электрических проводников с разным потенциалом, например, фазы и ноля, при котором образуются разрушительные токи, несущие угрозу работоспособности оборудования и жизни человека.

Тройная защита от перегрузкиЗащита по току, защита по напряжению и защита по температуре, примененная в стабилизаторах производства компании БАСТИОН.

Автоматический выключатель (автомат)Защитный автомат произведет автоматическое отключение, если фазный провод попадает на защитный (заземляющий) проводник,  что равносильно короткому замыканию (то есть максимально возможному току в схеме), что приведет к срабатыванию  электромагнитной защиты.

Класс защиты (IP — Ingress Protection)Международный электротехнический стандарт степени защищенности приборов от проникновения  в них частей тела, пыли, предметов, случайного контакта (первая цифра от 0 до 6) и влаги, воды, капель, струй и т.п. (вторая цифра от 0 до 8)

Алгоритм и основные ошибки.

Как правильно определить необходимую мощность стабилизатора напряжения? – данный вопрос уже неоднократно рассматривался в опубликованных на нашем сайте статьях. Однако мы вернёмся к нему ещё раз, так как мощность – один из важнейших параметров любого стабилизатора и если она определена неверно, то прибор, независимо от топологии, точности и быстродействия, не сможет нормально функционировать и не справится со своими задачами:

  • стабилизатор с выходной мощностью меньше необходимой будет постоянно отключаться или вообще не запустится, а возможно и выйдет из строя;
  • приобретение устройства с мощностью, намного превышающей требуемое значение, – бесполезная трата средств. Прибор в процессе работы будет недозагружен, что снизит его КПД.

Для определения актуальной мощности стабилизатора рекомендуем действовать по следующему алгоритму: 1) выяснить мощность нагрузки; 2) к значению мощности, потребляемой нагрузкой, прибавить запас; 3) по итоговой величине подобрать подходящую модель стабилизатора. В этой статье мы разберем три указанных пункта и проанализируем наиболее распространённые ошибки, сопутствующие каждому из них.

Общее устройство и принцип работы стабилизаторов тока

Знание основных принципов работы стабилизаторов тока способствует наиболее эффективному использованию этих устройств. Электрические сети буквально насыщены различными помехами, негативно влияющими на работу бытовых приборов и электрооборудования. Для преодоления отрицательных воздействий используется схема простого стабилизатора напряжения и тока.

В каждом стабилизаторе имеется основной элемент – трансформатор, обеспечивающий работу всей системы. Самая простая схема включает в свой состав выпрямительный мост, соединенный с различными типами конденсаторов и резисторов. Их основными параметрами считаются индивидуальная емкость и предельное сопротивление.

Сам стабилизатор тока работает по очень простой схеме. Когда ток поступает на трансформатор, его предельная частота изменяется. На входе она будет совпадать с частотой электрической сети и составит 50 Гц. После того как будут выполнены все преобразования тока, предельная частота на выходе снизится до 30 Гц. В схеме преобразования участвуют высоковольтные выпрямители, с помощью которых определяется полярность напряжения. Конденсаторы непосредственно участвуют в стабилизации тока, а резисторы снижают помехи.

Подключение стабилизатора

Схема подключения однофазного стабилизатора электроэнергии в сети с напряжением 220 Вольт

Для выполнения данного правила нужно выключить вводной автомат, который находится в распределительном щитке, затем нужно ещё раз проверить, отключена ли электроэнергия. Для этих целей воспользуйтесь специальным указателем.

В основном, стабилизатор включается сразу после подачи напряжения. Стабилизатор электроэнергии имеет последовательный тип включения. Маленькой шпаргалкой для вас может стать схема подключения стабилизатора, нанесенная на его корпус производителем.

Однофазный стабилизатор имеет три контакта, которые участвуют в процессе подключения:

  • От вводного автомата берётся фазный провод и подключается к месту «входа» в колодке подключения проводов у стабилизатора;
  • К «выходу» подключите фазный провод, отвечающий за распределение нагрузки;
  • Последний шаг. Найдите нулевой контакт стабилизатора, и подключите его к нулевому проводу сети, избегая разрыва.

Нулевой провод для начала необходимо соединить со стабилизатором, далее – к общему нулевому проводу сети.

Что делать если на корпусе стабилизатора 4 контакта для подключения

Случается так, что при осмотре стабилизатора электроэнергии вы можете наблюдать сразу 4 контакта для подключения. Это выглядит следующим образом:

  • фаза — “вход”;
  • 0 – “вход”;
  • фаза – “выход”;
  • 0 – “выход”.

При наличии такой схемы в стабилизаторе напряжения, подключение к сети происходит следующим образом:

Нулевой и фазный провода электрощита соединяются с соответствующим контактом, называемым «вход» на корпусе защитного прибора. При этом нулевой и фазный провода, отвечающие за нагрузку, присоединяются к контактам, с обозначением «выход».

Когда процесс установки подойдет к завершению, ещё раз проверьте, правильно ли вы соединили все провода. Перед тем, как включить прибор первый раз, необходимо обесточить все электроприборы, и достать все вилки из розеток.

Когда стабилизатор включился, внимательно проследите за исправностью его функционирования. Он должен тихо работать без посторонних шумов в виде треска, и др.

Также, в продаже можно найти стабилизаторы напряжения с небольшой мощностью (P<1,5 кВт). Они выпускаются как законченный самостоятельный блок, в комплектацию которого шнур для подключения к сети со стандартной вилкой. На поверхности корпуса устройства есть несколько розеток.

Любое электрическое устройство, работу которого вы хотите защитить от риска, присоединяется к стабилизатору напряжения именно посредством такой розетки. Исходя из этого, можно сделать вывод, что устройств, защищающие электроэнергию и работающие на её основе приборы, являются своего рода дополнительным звеном между нагрузкой и электрической сетью, которые обеспечивают надежную защиту от скачков напряжения и перегрузки сети.

Виды стабилизаторов

Такие электрические приборы, потенциально пригодные для применения в быту, делятся на несколько типов. Их основное предназначение – сохранность стиральных машин и иной аппаратуры от изменений напряжения. Стабилизаторы различных групп отличаются конструктивно, рабочими принципами и показателями. Сегодня рынок предлагает следующие приборы:

  • релейные,
  • феррорезонансные,
  • ступенчатые,
  • электромеханические.

Релейные модели приборов пользуются наибольшей популярностью. Связано это с приемлемой стоимостью и хорошими техническими показателями, с помощью которых есть возможность минимизировать большое количество рисков, вызванных эксплуатированием электросетей. Такие стабилизаторы конструктивно устроены из определенного количества катушек, подсоединенных определенным образом. За процесс управления несет ответственность специальная плата, выдающая стабилизацию при минимальных значениях погрешности. Этот вариант приборов для стиральной машины для сохранения от скачков напряжения подходит лучше всего.

Феррорезонансные стабилизаторы считаются дорогостоящими, шумными в эксплуатации, довольно привередливыми приборами. Для бытовой электрической сети пользуются ими крайне редко, по этой причине в продаже устройства встречаются в ограниченных количествах. Выпуск их налажен всего двумя компаниями – германской и австралийской. Для стиральных машин подобные устройства применять не рекомендуется.

Приборы ступенчатого типа способны работать благодаря имеющейся системе полупроводников, поэтапно стабилизирующих искажения. Это немного замедляет скоростной режим реагирования устройства, зато придает ему большую надежность, продлевает эксплуатационный период, создает возможность для работы с любой электрической сетью. Данный тип стабилизаторов считается наиболее востребованным на рынках, для подключения стиральных машин подходит больше всего.

Электромеханические устройства состоят из блоков слежения и определенного количества трансформаторных элементов, осуществляющих высококачественную стабилизацию с небольшими погрешностями. Стоит прибор не очень дорого, конструктивно сложностей не вызывает. Проблема заключается в том, что его эксплуатационные сроки не превышают пяти – семи лет, и потом приходится приобретать новое устройство.

Средства защиты стиральной машины от проблем в сети

Наиболее действенный способ борьбы с последствиями сетевых проблем – установка стабилизатора напряжения.

Часто продавцы-консультанты советуют сэкономить и приобрести для стиральной машины сетевой фильтр или реле контроля напряжения. Стоят эти изделия действительно дешевле стабилизатора, только и возможности у них меньше. Они нацелены не на улучшение общего качества электроэнергии, а на отключение потребителей при резком отклонении её параметров. В ряде ситуаций фильтр и реле вообще не принесут никакой пользы, например, они практически бессмысленны в условиях постоянно повышенного или пониженного напряжения.

Стоит ли тратить деньги на устройства, не гарантирующее целостной защиты, решать конечно же покупателю

Но все же рекомендуем обратить внимание на то, что современный и правильно подобранный стабилизатор сможет не только исключить негативные влияния некачественного электропитания на стиральную машину, но и повысить параметры электроэнергии до уровня, обеспечивающего её устойчивое функционирование!. Отметим и онлайн ИБП: их выходное напряжение удовлетворяет всем требованиям стиральной машины

Однако стоимость данных приборов выше стоимости стабилизаторов с аналогичными характеристиками, поэтому приобретение ИБП для защиты стиральной машины является не самым экономически обоснованным решением

Отметим и онлайн ИБП: их выходное напряжение удовлетворяет всем требованиям стиральной машины. Однако стоимость данных приборов выше стоимости стабилизаторов с аналогичными характеристиками, поэтому приобретение ИБП для защиты стиральной машины является не самым экономически обоснованным решением.

Общее устройство и принцип работы стабилизаторов тока

Знание основных принципов работы стабилизаторов тока способствует наиболее эффективному использованию этих устройств. Электрические сети буквально насыщены различными помехами, негативно влияющими на работу бытовых приборов и электрооборудования. Для преодоления отрицательных воздействий используется схема простого стабилизатора напряжения и тока.

В каждом стабилизаторе имеется основной элемент – трансформатор, обеспечивающий работу всей системы. Самая простая схема включает в свой состав выпрямительный мост, соединенный с различными типами конденсаторов и резисторов. Их основными параметрами считаются индивидуальная емкость и предельное сопротивление. Сам стабилизатор тока работает по очень простой схеме. Когда ток поступает на трансформатор, его предельная частота изменяется. На входе она будет совпадать с частотой электрической сети и составит 50 Гц. После того как будут выполнены все преобразования тока, предельная частота на выходе снизится до 30 Гц. В схеме преобразования участвуют высоковольтные выпрямители, с помощью которых определяется полярность напряжения. Конденсаторы непосредственно участвуют в стабилизации тока, а резисторы снижают помехи.

Ток против мощности

Первое, что нужно понять, это то, что максимальный выходной ток детали не является изолированным параметром. Выходной ток влияет на рассеиваемую мощность, а рассеиваемая мощность влияет на температуру PN переходов, и если температура PN переходов становится слишком высокой, деталь перестает работать как нужно. Возможно необратимое повреждение, хотя большинство (возможно, все) современных линейных стабилизаторов включают в себя схемы тепловой защиты, которые просто ограничивают выходной ток в попытке снизить внутреннюю температуру. В любом случае, ваш проект будет работать со сбоями; что еще хуже, это может привести к неисправностям, возникающим странным или прерывистым образом, что может привести к потенциально высоким уровням разочарований, вызванных устранением неисправностей. Лучшее лекарство, как обычно, это профилактика.

Буфер

После рассмотрения стабилизаторов цепей накала и высоковольтного стабилизатора, я предлагаю вашему вниманию схему простого высоковольтного буфера:

Его функция в обеспечении постоянного выходного сопротивления и подавление пульсация и помех по питанию. Если его подключить после обычного стабилизатора, то все негативные факторы от обратной связи в источнике питания можно существенно снизить.

Выходное сопротивление такого буфера обратно пропорционально крутизне транзистора и получается достаточно низким. Оно также постоянно в звуковом диапазоне частот.

Большую роль для качества звучания играет выбор конденсаторов!!!

Кстати, я обнаружил, что параллельное соединение конденсаторов не добавляет качества звучания. К примеру, один конденсатор на 20 мкФ звучит лучше, чем параллельное соединение двух конденсаторов на 10 мкФ того же производителя.

ЭЛЕКТРОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

Электронными принято называть такие приборы стабилизации, в электрической схеме которых, функции переключения отпаек регулировочной обмотки автотрансформатора выполняют не контакты электромагнитных реле, а электронные ключи, построенные на симисторах или тиристорах.

Ниже представлена структурная схема симисторного стабилизатора напряжения, в котором переключение секций обмоток осуществляется ключами на симисторах.

На схеме изображён электронный стабилизатор напряжения, имеющий семь ступеней регулирования, то есть, регулировочная обмотка имеет семь выводов, к каждому из которых подключен симисторный ключ. Симистор, или симметричный тиристор представляет собой электронный полупроводниковый прибор, обладающий управляемой проводимостью в двух направлениях.

Открытие ключа происходи при подаче отпирающего потенциала на управляющий электрод. Иногда вместо симисторных ключей применяются ключи на тиристорах.

Поскольку тиристор обладает односторонней проводимостью, для использования в цепях переменного тока в тиристорных стабилизаторах напряжения используется аналог симистора, составленный из двух тиристоров, включенных встречно – параллельно. Каждый тиристор такого ключа пропускает одну полуволну тока в течение периода.

Управление электронными ключами производится микроконтроллером, постоянно отслеживающим уровень параметров питания на входе и на выходе стабилизирующего устройства. Алгоритм управления исключает одновременное открытие более одного ключа.

Электронный стабилизатор работает аналогично релейному, различие в уровне управляющих импульсов. В релейных устройствах, импульс соответствует потенциалу срабатывания реле, в электронных – величине отпирающего потенциала симисторного или тиристорного ключа.

Точность стабилизации при этом зависит от количества витков в секции обмотки регулирования. Чем чаще выполнены отпайки, тем меньше погрешность стабилизации.

Другая важная характеристика – диапазон изменения входного напряжения – зависит от общего объёма обмотки регулирования. Чем он больше, тем более значительные отклонения сетевого напряжения стабилизатор может скомпенсировать. Но для обеспечения высокой точности регулирования, обмотка должна быть разделена на достаточно мелкие секции, что при большом её объёме заставляет применять большой количество отпаек отпаек, которое вызывает увеличение количества ключей, веса и громоздкости конструкции.

При разработке стабилизаторов приходится искать компромиссное решение, обеспечивающее важнейшие технические характеристики на достаточном уровне.

Стабилизаторы электронного типа превосходят релейные по скорости переключения. Отсутствие контактов механического типа, работа которых сопровождается искрением, позволяет использовать электронные приборы в условиях повышенной взрывоопасности, что неприемлемо для устройств релейного типа.

О зависимости мощности от напряжения

Поставщики бюджетных стабилизаторов также нередко завышают характеристики своих моделей.
В особенности это касается мощности.
Например, указывают мощность стабилизатора — 10 киловатт.
А на самом деле без риска для устройства и нагрузки мощность при пониженном напряжении не должна превышать 5 киловатт.
Узнаёт об этом покупатель только после покупки.
Наш совет: перед покупкой стабилизатора внимательно ознакомьтесь с инструкцией к устройству.
Практически любую из них можно без труда скачать в интернете

Обратите внимание на график зависимости мощности от входного напряжения. Обычно у недорогих моделей мощность указывается в киловольт-амперах, а не в киловаттах (в зависимости от нагрузки, разница между ними составляет 20-30%)

И получить эту мощность можно при только при напряжении от 200 вольт.
При большем падении входного напряжения происходит и падение мощности стабилизатора — примерно на 10% на каждые 10 вольт.
У надежных стабилизаторов заявленная мощность действительна во всем диапазоне номинального напряжения, т.к.
трансформатор и силовые ключи установлены с запасом по мощности, хорошо выдерживают пусковые токи электромоторов.

Трехфазный или три однофазных?

Все трехфазные стабилизаторы напряжения имеют довольно высокий ценник и чтобы его снизить есть маленький лайфхак.

Дело в том, что у трехфазников есть такая особенность — когда пропадает одна из фаз, то у аппарата срабатывает защита и он отключается, обесточивая весь дом. Чтобы этого избежать и оставить работающими электроприборы на оставшихся двух фазах, лучше поставить три однофазных стабилизатора вместо одного на 380В (по одному на каждую фазу).

Кроме того, три однофазника выходят дешевле, чем один на 3 фазы. Возьмем всё тот же трехфазник на 20 кВА и реальными 14 кВт.

Так как фазы у нас три, то 14 кВт делим на 3 и понимаем, сколько у нас на каждой фазе:

14 / 3 = 4.6 кВт

Округляем до пяти и смотрим однофазный на 5 кВт. Не забываем, что 5 кВА в нашем случае не соответствует 5 кВт и выбираем в категории с пометкой: «8 кВА / 5…8 кВт».

А также, среди тиристорных в категории «7.5 кВА / 5…7,5 кВт» (у них немножко отличается градация по мощности).

Отсеиваем релейные стабилизаторы (у них ступенчатая регулировка, из-за чего мигают лампы, они для дома не подходят) и останавливаемся на вариантах с плавной регулировкой: электромеханических (1 шт = 44000 руб.) и тиристорных (1 шт = 47900 руб.).

Умножаем цену на три и получаем таблицу:

Энергия Hybrid 25000/3Энергия Hybrid-8000(U)Энергия Classic 7500
трехфазныйоднофазныеоднофазные
гибридэлектро-механическиетиристорные
1 шт. = 133800 руб. 44000 3 шт. = руб. 47900 3 шт. = руб.

В случае с тремя электромеханическими однофазниками экономия составляет руб, а это уже приятно.

С тиристорными стабилизаторами ситуация другая. Это аппараты более высокого класа со своими преимуществами (бесшумность, еще шире диапазон по низу (до 60 вольт), настенные, с расширенной гарантией до 3 лет) и ценник соответственно повыше.

То же самое можно посчитать и для вводного автомата на 25А (ампер) с 16,5 кВт. Вспоминаем, что на него нужен стаб 30 кВА и реальными 21 кВт. Делим 21 на 3:

21 / 3 = 7 кВт

Итак, на каждую фазу нужен однофазник на 7 кВт. Смотрим электромеханику мощностью: 10 кВА / 7…10 кВт(1 шт = 49300 руб.) и тиристоры: 9 кВА / 7…9 кВт (1 шт = 57700 руб.).

Получаем таблицу:

Энергия Hybrid 30000/3Энергия Hybrid-10000(U)Энергия Classic 9000
трехфазныйоднофазныеоднофазные
гибридэлектро-механическиетиристорные
1 шт. = 150700 руб. 49300 3 шт. = руб. 57700 3 шт. = руб.

В случае с тремя электромеханическими однофазниками экономим уже руб. По тиристорным было написано выше.

У этого способа есть только один минус — трехфазник можно заменить тремя однофазными стабилизаторами только в том случае, если в доме все электроприборы на 220В и нету потребителей на 380В. Если же приборы на 380 вольт есть, то ставить нужно только трехфазник. Иначе потребители на 380В не будут защищены.

Третье правило:

Если есть потребители на 380В, то ставим трехфазник. Если электроприборы только на 220В — дешевле будет поставить три однофазных стабилизатора

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий

Adblock
detector