Plutselige og betydelige svingninger i vekselspenningen i nettet fører til ustabil drift av elektronisk utstyr og elektriske husholdningsapparater. I ekstreme tilfeller kan slike overspenninger føre til at elektronikken bryter ned og svikter. I dette tilfellet er bruken av strømforsyningsspenningsstabilisatorer uunnværlig. I økende grad velger brukere inverterspenningsstabilisatorer for hjemmet.
Oversikt over spenningsstabilisatorer
AC linjespenningsstabilisatorer har historisk utviklet seg ved bruk av ulike kretsdesign. For øyeblikket finnes det flere typer stabilisatorer:
- reléspenningsstabilisatorer;
- elektromekaniske servostabilisatorer;
- elektronisk tyristor eller triacstabilisatorer;
- inverter spenningsregulatorer.
Utgangsspenningen til reléstabilisatorer endres i trinn ved å bytte viklingene på netttransformatoren med kontakter til kraftige elektromagnetiske reléer. Stabiliseringsnøyaktigheten bestemmes av antall byttede viklinger. Det kan være fra 5 til 10 slike viklinger. Når du bytter fra en vikling til en tilstøtende, endrer utgangsspenningen sin verdi med omtrent (15-20) V.
I elektromekaniske stabilisatorer beveger en DC-servodrive grafittbørsten til strømkollektoren langs svingene til autotransformatorviklingen. Verdien på styresignalet avhenger av forskjellen mellom inngangsspenningen og referansespenningen tilsvarende 220 V. Når forskjellen elimineres, går servomotorens kontrollenhet inn i sporingsmodus.
I elektroniske stabilisatorer styres vekslingen av transformatorviklingene som brukes av aktuatorene av kontrolleren.
Svitsjeenheten er laget på halvledertriacer eller tyristorer. Driften av kontrolleren bestemmes av programvaren som er installert på produktets fabrikk.
Prinsippet for driften av inverterstabilisatoren
Driften til omformerens spenningsstabilisator er basert på prinsippet om dobbel konvertering. Først konverteres inngangsvekselspenningen til DC, og deretter utføres den inverse konverteringen. Sikre at utgangen til enheten er stabilvekselspenning 220 V utføres av elektronikken til inverterspenningsstabilisatorer.
Den har ikke store krafttransformatorer. Sammensetningen av stabilisatorene inkluderer følgende elektroniske komponenter:
- inndatanettverk LC-filter;
- halvlederdiode fullbølge likeretter;
- effektfaktorkorrigeringsenhet;
- blokk med lagringskondensatorer;
- inverter converter;
- kvarts-klokkeoscillator med stabil frekvens;
- høypass-utgangsfilter;
- mikroprosessorkontroller.
Passivt inngangsnettfilter brukes til å eliminere høyfrekvent interferens og jevne ut korte støt i nettspenningen. Likeretteren konverterer vekselspenningen til en direkte, hvor en del av den elektriske energien er lagret i en blokk med elektrolytiske kondensatorer med høy kapasitet. De er en reservekilde som trer i drift i tilfelle nettspenningssvikt eller kortvarig stans.
Korrigatorens oppgave er å normalisere kraften som tas fra nettverket, og forhindre overbelastning av stabilisatoren under driften. Inverter-omformeren gjenoppretter AC-spenning fra DC. På grunn av deltakelsen av en kvartsoscillator i driften, har utgangsspenningen form av en ren sinusoid med en frekvens på 50 Hz med en feil som ikke overstiger 0,5%.
Kontrolleren kontrollerer driften av utgangsspenningsstabiliseringskretsene og evaluerer tilstanden til individuelle blokkerenheter med utstedelse av resultater til skjermelementene. Den gir kommandoer for automatisk å slå av driften av stabilisatoren i tilfelle inngangsspenningsverdien går utover reguleringsområdet bestemt av de tekniske egenskapene.
Spesifikasjoner for stabilisatorer
Når du velger en AC-spenningsstabilisator for hjemmenettverk, bør du være oppmerksom på de viktigste tekniske egenskapene, som inkluderer følgende:
- maksimal tillatt belastningseffekt som stabilisatoren kan gi samtidig som kvalitetsparametrene for nettspenningen opprettholdes;
- tillatte nettspenningsfluktuasjoner, ved hvilke spenningen ved utgangen av stabilisatoren beholder sin verdi, tatt i betraktning kravene til kvalitetsstandarder;
- nivelleringshastighet, som bestemmer responstiden til regulatoren på kortsiktige raskt skiftende endringer i nettspenningen for å holde utgangsspenningen uendret;
- utgangssignalform, ideelt sett nærmer seg en sinusformet;
- nøyaktighet for stabiliserte spenningsparametere;
- beskyttelsesgrad som bestemmer stabilisatorens evne til å fungere under forhold med ekstreme temperaturer og høye relative fuktighetsnivåer;
- formfaktor som bestemmer dimensjonene til stabilisatoren;
- Nivået av interferens som skapes av enheten til utstyret rundt.
En tilleggsfaktor som påvirker valget av stabilisator kan være tilstedeværelsen av elementer av visuell indikasjon og signalering.
Den skal informere brukeren fullt ut om verdiene for input og stabiliserte parametere og varsle om forekomsten av kritiske situasjoner.
Funksjoner til inverterstabilisatorer
Fraværet av voluminøse ferromagnetiske transformatorer med en kompleks viklingsstruktur i dem gjorde designet betydelig lettere. Inverterspenningsstabilisatorer inneholder ikke bevegelige deler av servodrev, som ikke krever periodisk vedlikehold under drift og gjør driften av stabilisatorene nesten stille. IGBT- eller MOSFET-halvlederenheter produsert ved hjelp av moderne teknologier brukes som kraftelementer.
Bruk av kvartsklokkegeneratorer lar deg få en utgangsvekselspenning, hvis form nærmer seg en ren sinus. Kretsløsninger lar deg korrigere den ikke-ideelle formen på inngangsnettspenningen. Alle funksjoner styres av en mikrokontroller.
Vekselretterstabilisatorytelse
Skjema og tekniske løsninger implementert i inverterspenningsstabilisatorer gjør det mulig å produsere ferdige produkter, hvis ytelse skiller seg vesentlig fra andre typer stabilisatorer til det bedre. Ledende innenlandske og utenlandske produsenter lager produktlinjer designet for forskjellige strømnivåer til forbrukere. De starter fra 300 VA. 10 kW (kVA) inverterspenningsregulatoren er ikke den siste i denne serien.
Når det gjelder andre indikatorer. Inverterspenningsstabilisatorer med dobbel konvertering opprettholder en stabilisert spenning på 220 V ved utgangen med et avvik på ikke mer enn 1 % med endringer i nettspenningen i området 90-310 V. Frekvensavlesningsfeilen overstiger ikke 0,5 %. Stabiliseringshastigheten er på nivået 10 ms, noe som vil tillate bruk av presisjonsmåleinstrumenter som belastning. I dette tilfellet utføres fullstendig undertrykkelse av impulsstøy.
Konklusjon
Vekselretterspenningsstabilisatorer erobrer gradvis nettverksstabilisatormarkedet. Etter å ha lest materialet i artikkelen, vil leserne forstå at dette er velfortjent. De tekniske og kretsløsningene som brukes i slike produkter gjør det mulig å oppnå ytelse som er uoppnåelig for andre typer stabilisatorer. Deres gradvis synkende pris rettferdiggjør fordelene som brukere av slike enheter får etter å ha kjøpt dem.
