Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Для чего используются стабилизаторы тока

Стабилизация тока

Следует отметить, что, несмотря на преобладающую потребность в им­пульсных стабилизаторах напряжения, существуют также импульсные стабилизаторы тока. Изменения, необходимые для реализации этого ре-

жима работы, аналогичны преобразованию линейного стабилизатора на­пряжения в стабилизатор тока. Как в линейном, так и в импульсном ста­билизаторе стабилизация тока осуществляется путем считывания паде­ния напряжения на резисторе, имеющем малое сопротивление, включенного последовательно с нагрузкой, а не напряжения на нагруз­ке, как в стабилизаторах напряжения. Стабилизатор напряжения, под­держивая постоянным напряжение на этом последовательно включен­ном резисторе, тем самым стабилизирует ток, текущий через нафузку. Таким образом, основной принцип работы в двух режимах стабилизации совершенно одинаков.

Рис. 8.6. Пример импульсного стабилизированного источника тока. Обратите внимание, что стабилизатор и внешняя нагрузка имеют различные цепи заземления.

С точки зрения динамики между этими стабилизаторами имеются некоторые существенные различия. В стабилизаторе напряжения идет борьба за максимально возможное снижение выходного сопротивления, а в стабилизаторе тока стоит обратная задача. Эквивалентная схема иде­ального стабилизатора тока представляет собой генератор с бесконеч­ным выходным сопротивлением, а реальный стабилизатор тока будет удовлетворять требованию высокого выходного сопротивления при усло­вии, что оно повышается с частотой. Таким образом, паразитная индук­тивность конденсатора фильтра и его утечка здесь не столь опасны как в стабилизаторах напряжения. На самом деле в стабилизаторах тока час­то для достижения лучшей переходной характеристики желательно су­щественно понизить емкость конденсатора фильтра. Это может вызы­вать неустойчивость в цепи обратной связи, но, как правило, можно применить коррекцию в другом месте схемы, например, используя выво­ды частотной коррекции, имеющиеся у ИС стабилизатора. Много зави­сит от того, где используется стабилизатор тока; для зарядки аккумуля­тора и в электрохимическом производстве нет необходимости в высоком быстродействии и не должно быть значительных трудностей для превра­щения обычных схем стабилизаторов напряжения для превращения их в стабилизаторы тока.

На рис. 8.6 показано использование популярной микросхемы LAf723. Также, как и при работе с линейными стабилизаторами тока, следует быть очень осторожным относительно размещения точек заземления. Простой способ обойти конфликты, связанные с заземлением, состоит в том, чтобы позволить нестабилизированному источнику постоянного напряжения «плавать» вместе со схемой стабилизатора. Стандартный символ заземления на рис. 8.6 тогда не означает ничего, кроме общей соединяющей шины, изолированной от истинного заземления в обору­довании, подключенного к этому источнику.

Дополнительные средства защиты источника тока часто обеспечива­ются путем включения резистора или диода последовательно с нафуз-кой. Таким способом предотвращается возможность опасного обратного потока энергии из активной нагрузки (типа аккумуляторов и катушек индуктивности) в схему стабилизатора.

Для чего нужен стабилизатор напряжения — несколько советов по выбору стабилизатора

Стабилизатор – это устройство, представляющее собой электрический прибор, который используется для выравнивания колебаний напряжения сети при подаче тока на технику, такую как компьютеры, кондиционеры, насосы и др.

Для чего нужен стабилизатор напряжения? Регулятор в основном предназначен:

  • защищать электрооборудование от различных угроз, таких как колебания напряжения, высокое и низкое напряжение;
  • отключать технику от некачественного электропитания, при увеличении или снижении пороговых значений напряжения;
  • поддерживать напряжение на надлежащем уровне.
Читайте так же:
Автоматическое зарядное устройство стабилизатор тока

Этот аппарат имеет множество уникальных особенностей, которые позволяют экономить электроэнергию, влиять на производительность и повышать надежность техники. На дисплее аппарата высвечиваются основные параметры электрической сети, быть всегда в курсе о них – это значит владеть ситуацией. Функция задержки включения обеспечивает передышку и стабилизирует питание перед подачей на нагрузку, следовательно, увеличивает срок службы приборов.

И всё-таки, зачем нужен стабилизатор? Его использование представляет собой самую доступную и эффективную меру энергосбережения, сохранения приборов от выхода из строя и душевного спокойствия домочадцев.

Несколько советов по выбору стабилизатора

Если устройство выбрано правильно, то на него всегда можно положиться и довериться. Если в технике не особо разбираться, то можно положиться на предложения и советы продавца по выбору стабилизатора напряжения. Профессионал порекомендует для начала:

  • определиться с мощностью, типом стабилизатора и рабочим диапазоном напряжения;
  • выявить и проанализировать проблематику: повышенное, пониженное или скачкообразно изменяющееся напряжение в сети питания.

Исходя из полученных данных, затем приступить к выбору устройства.

Как правильно рассчитать мощность прибора? В идеале нужно определить, какой самый мощный потребитель присутствует в схеме электроснабжения. Допустим, электроприёмниками являются насосная станция мощностью 1, 5 кВт, сауна – 10 кВт плюс ещё какой-либо прибор с большим энергопотреблением. Все значения в киловаттах необходимо сложить и получить искомую мощность прибора.

Стабилизатор выбирается с небольшим запасом мощности (20%), особенно если в цепи присутствует оборудование с большим пусковым током. Речь идёт об электродвигателях и насосах, которые при пуске потребляют энергии больше, чем в обычном режиме.

Запас мощности обеспечивает долгую жизнь прибора, благодаря щадящему режиму работы, и создаёт резервный потенциал для подключения нового оборудования.

Выбирая стабилизатор также нужно учитывать сервисное обслуживание, потому что прибор следует правильно и качественно подключить, а также воспользоваться гарантийным сроком и отремонтировать в случае неисправности.

Как правильно выбирать стабилизатор напряжения для дома?

Можно воспользоваться самым простым вариантом: определить потребление мощности из сети по номиналу вводного автомата в квартирном щитке. Таким образом, узнаётся пропускная способность автомата и максимально возможная мощность потребления на бытовые нужды.

Приведём простой пример. Как выбрать стабилизатор напряжения 220 В для дома, если на вводе стоит автомат S40. С таким номинальным током от сети можно получить не более 10 кВт. Исходя из расчётных данных, и выбирается аппарат.

На сегодняшний день низкое напряжение в сети – проблема весьма актуальная и решить её лучше всего одним способом – приобрести стабилизатор, который защитит всю технику в доме от выхода из строя. Чтобы правильно выбрать устройство, сначала нужно разобраться с его разновидностями, а также преимуществами каждого варианта исполнения.

Читайте так же:
Стабилизатор как усилитель постоянного тока

Типы защитных устройств

Самыми популярными типами стабилизаторов на сегодня являются:

  • электронные,
  • электромеханические.

Электронные стабилизаторы напряжения – это приборы наилучшего качества. Ввиду отсутствия механических частей характеризуются большим сроком службы, минимум 15 лет, и довольно высокой надёжностью. Можно подбирать по рабочему диапазону напряжений практически под любые задачи.

Электромеханические стабилизаторы напряжения характеризуются небольшим быстродействием, узким диапазоном напряжений, но зато хорошей перегрузочной способностью.

Полезная информация о стабилизаторах напряжения по поводу высокой точности

Многие стараются выбрать устройство с максимальной точностью стабилизации, вплоть до 0,5 %. Однако, как правило, отклонение в 10–15 В считается нормальным режимом работы для большинства техники. И только в редких случаях оборудование при таких отклонениях не работает или капризничает. Большая часть предлагаемых на рынке стабилизаторов обеспечивает именно такой режим работы.

Частым заблуждением покупателей является то, что приобретаемое устройство с высокой точностью стабилизации – это гарантия стабильного напряжения и отсутствие мерцания света. На самом деле, получается наоборот: чем больше точность у прибора, тем чаще он переключается, подстраиваясь под входную сеть, поэтому и лампочки не перестают мерцать. Это касается ламп накаливания и галогенок.

При установке стабилизатора симисторного и релейного типа мерцание лампочек стопроцентно будет сохраняться. Исключение составляют лишь стабилизаторы с плавной регулировкой сигнала — электронномеханических, с автотрансформатором. Но у него есть очень большой минус — большое время реакции. При резких скачках напряжения он может не успеть отреагировать и ваша нагрузка сгорит. При выборе регулятора желательно руководствоваться рекомендациями от производителя или профессионалов. Можно для верности ещё почитать положительные и отрицательные отзывы в интернете на конкретную модель или бренд.

Какой выбрать однофазный или трехфазный?

Если в дом заведены три фазы, совсем необязательно устанавливать трёхфазный стабилизатор. Чаще всего, оказывается, можно обойтись однофазниками. При этом преимуществ можно получить очень много.

Во-первых, по стоимости, которая в общей сложности у трёх однофазных меньше, чем у трёхфазного. Во-вторых, по ремонтопригодности более надёжно. Одно дело – снять один блок и отвести его на ремонт, другое – снять полностью аппарат.

В большинстве случаев достаточно 3 однофазных стабилизаторов. И только если есть трехфазная нагрузка, то необходимо систему дополнить трехфазным байпасом с контролем наличия и перекоса фаз.

Коммерческая выгода от установки стабилизатора напряжения

Отечественные электросети физически сильно изношены, а местами и морально устарели. А потребителей становится всё больше и больше. Установка стабилизаторов выгодна по нескольким причинам:

  1. современная техника оснащена электронной начинкой, которой важно качественное питание. Для того чтобы она не вышла из строя или не подвергалась дорогостоящему ремонту, необходима установка стабилизатора;
  2. пониженное напряжение влечёт за собой большее потребление тока из сети. Приходится платить больше за расход электроэнергии. Выгода стабилизатора очевидна;
  3. повышенное напряжение может привести к короткому замыканию, перегреву проводов и пожару. Без стабилизатора в этом случае материальный и моральный ущерб может быть колоссальный, а то и непоправимый;
  4. при нормальном напряжении тоже могут случиться внезапные импульсы от молнии, ошибок персонала, перекоса фаз в час пик.
Читайте так же:
Автоматический стабилизатор напряжения трехфазный переменного тока

Во всех этих и других непредвиденных случаях стабилизатор напряжения поможет сберечь время, средства и нервы.

Возможные последствия для приборов (электрических потребителей) в условиях отклонения напряжения от нормы

  • Снижение напряжения приводит к уменьшению светового потока ламп. При плохом свете снижается производительность качество выполняемой работы.
  • Плохое освещение на улицах города приводит к росту несчастных случаев.
  • Повышение напряжения ведёт к резкому уменьшению срока службы лампочек, иногда вдвое, а то и в три раза.
  • Бытовые нагревательные приборы (плитки, утюги и т. п.), рассчитанные на паспортную мощность, при снижении напряжения дольше нагреваются. И поэтому получается перерасход электроэнергии на бытовые нужды.

Вот, что такое стабилизатор напряжения и зачем он нужен.

Подведём небольшой итог

Ценными качествами регуляторов являются быстрая реакция прибора на изменение параметров в сети, расширенный диапазон рабочего напряжения, хорошая перегрузочная способность, синусоида правильной формы на выходе, бесшумность.

Но сколько бы ни говорилось о достоинствах той или иной марки, для потребителя наиболее приоритетной характеристикой всегда остаётся соотношение цены и качества. Поэтому золотой серединой, несомненно, станет выбор качественной отечественной продукции.

Общие сведения. Стабилизаторы напряжения и тока

Стабилизаторы напряжения и тока

Дополнительный материал к лекции 19 для самостоятельной работы

РЭА параметрические

Стабилизатор постоянного напряжения вторичного электропитания

Общие сведения

Стабилизаторы напряжения и тока

План ( логика ) изложения материала

Нормальная работа аппаратуры, как правило возможна только при поддержания напряжения или тока питания в заданных пределах — стабилизации. Например, ток катушки фокусировки електронного –лучевой трубки должен поддерживаться с точностью на менше 1%. Высокое напряжение измерительных осциллоскопов не должна изменяться больше, чем на 0,5…1%. Импульсные элементы диодно-транзисторной логики (ДТЛ) и транзисторно- транзисторной логики (ТТЛ) не допускается изменения питающей напряжения свыше (5…10%) с учетом его пульсации.

Чем чувствительнее прибор, чем большую стабильность должен иметь источник вторичного электропитания.

Низкой стабильностью считают, согласно ГОСТА 19157-73, такую, при которой пределы изменения питающего стабилизированного напряжения или тока составляют 5%, средней – соотвественно 1…5 % , высокой0,1…1% ,прецизионной меньше-0.1%.

Напряжения в сети может изменяться не только медленно ( в течении нескольких часов ), но и очень быстро ( скачком), потому устройство, поддерживающее величину питающего напряжения или тока в заданных пределах, должно действовать автоматически и непрерывно. Такими устройствами являются стабилизаторы.

Будем называть стабилизатором напряжения (тока) устройство,

автоматически обеспечивающее поддержание напряжения (тока) с требуемой

точностью на потребителе при воздействии дестабилизирующих факторов в обусловленных пределах.

Дестабилизирующими факторами могут быть такие, как окружающая температура, частота питающей сети, величина нагрузки и другие. Однако основные причины нестабильности – это обычно колебания входного напряжения и нагрузки, а для полупроводниковых стабилизаторов, также изменения температуры окружающей среды.

Читайте так же:
Источник питания с регулируемым стабилизатором тока

Различают два основных метода стабилизации : параметрические и компенсационные.

При параметрическом методе стабилизации дестабилизирующий фактор непосредственно действует на параметр нелинейного или управляемого элемента, что (автоматически) в значительном мере ослабляет воздействие дестабилизирующей величины. В таких стабилизаторах использую нелинейные элементы ( стабилитроны, стабисторы, бареттеры, термисторы ) и реактивные сопротивления. У перечисленных элементах имеется параметр, значение которого зависит от тока или напряжения.

Компенсационный принцип стабилизации предусматривает сравнение стабилизирующей величины с какой-либо эталонной (опорной). Разностные ток или напряжения, полученные в результате этого сравнения, оказывают автоматическое влияние на один из элементов схемы стабилизатора, в значительной степени уменьшающее действие дестабилизирующих факторов. Этим элементом, называемым регулирующим, или силовым, чаще являются транзисторы, тиристоры или дроссели, подмагничиваемые постоянным током.

Различают два способа регулирования : силовой элемент работает в непрерывном и импульсном режимах.

Если в эталонной сравнивается величина, пропорциональная напряжению, то получаем стабилизатор напряжения, если – току, то получаем стабилизатор тока.

В компенсационном стабилизаторе непременно имеется отрицательная обратная связь с выхода на одно из звеньев схемы, что превращает его в замкнутую систему автоматического регулирования.

Существуют стабилизаторы, в которых используются оба принципа стабилизации ( параметрический и компенсационный), такие стабилизаторы называют комбинированными.

Основные параметры стабилизаторов напряжения (тока) следующие :

коэффициент стабилизации по напряжению ( тока)

где — Uвх,Uвых,Iвых входные и выходные номинальные

напряжения и номинальные токи стабилизатора.

Коэффициент стабилизации в стабилизаторах может находится в пределах до 20 ( для параметрических ) и может доходить до 100 000 ( для компенсационных).

коэффициент нестабильности, согласно ГОСТ 23413-79, это величина обратная коэффициенту стабилизации.

нестабильность выходного напряжения (тока) или статическая ошибка, которая определяется собой отношение приращения выходного напряжения к номинальному значению, при неизменном токе нагрузки стабилизатора :

дифференциальное выходное сопротивление Zвых стабилизатора напряжения ( тока), равное отношению приращения выходного напряжения ∆Uвых к приращению тока нагрузки ∆Iн, при неизменном входном напряжении Uвх=const.:

Выходное сопротивление стабилизатора напряжения ( тока) может быть очень малым, и транзисторных стабилизаторах доходит до тысячных долей Ома. Малое выходное сопротивление стабилизатора напряжения (тока) предовращает самовозбуждение питаемой аппаратуры и улучшает ее частотную характеристику. Часто стабилизатор напряжения (тока) применяется не только для стабилизации напряжения, сколько для получения источника вторичного электропитания РЭА с низким выходным сопротивлением.

коэффициент сглаживания пульсации напряжения источника вторичного электропитания :

— максимальные значения переменных

Uвх,Uвых — постоянные составляющие напряжения

Рассматривая амплитуды переменных составляющих на входе и выходе как приросты напряжений, получим что коэффициент стабилизации является в то же время и коэффициентом сглаживания эквивалентного фильтра.

коэффициент полезного действия (КПД), это отношение мощности, отдаваемой в нагрузку Рн, к мощности потребляемой от первичного источника питания :

Читайте так же:
Стабилизаторы тока для зарядных устройств автомобильных аккумуляторов

температурный коэффициент –это отношение относительного изменения выходного напряжения к вызвавшему его изменению температуры окружающей среды :

Приведенная система параметров достаточно полно отражает функциональные свойства стабилизатора напряжения любого типа независимо от его схемы или конструкции.

К стабилизаторам предъявляются следующие требования .

Стабилизатор должен обеспечить :

1) заданный коэффициент стабилизации при Uном и Iном на выходе при

заданных изменениях входного напряжения и нагрузочного сопротивления ;

2) заданную величину выходного сопротивления в рабочем диапазоне частот

4) заданный коэффициент пульсации Uвых ;

6) суммарную нестабильность ( если она задана);

7) работу в пределах заданного диапазона температуры окружающей среды ;

8) приемлемые удельные массогабаритные показатели и стоимость ;

9) достаточную надежность ;

10) заданные динамические показатели ( ели они заданны) ;

11) необходимую регулировку Uвых ( при необходимости).

По мощности стабилизаторы напряжения (тока) подразделяются на маломощные (до 50 Вт), средние (до 2 кВт) и большой мощности (свыше 2кВт).

По принципу действия стабилизаторы напряжения (тока) подразделяются на стабилизаторы непрерывного действия ( параметрические и компенсационные) и импульсные.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Назначение стабилизатора напряжения

В широкий спектр функций стабилизаторов входит и фильтрация напряжения от сторонних помех, а также защита Вашего электроприбора от внезапного сбоя в подаче электроэнергии. Оборудование для стабилизации переменного напряжения сети широко применяется как в промышленности, так и в быту.

Известно, что колебания напряжения сети могут оказаться критичными для электрооборудования. Стабилизаторы напряжения помогают продлить срок службы электроприборов. Ведь поломка оборудования несёт за собой дополнительные траты денег и нервов на покупку нового. Также существует опасность потери важной информации, когда, например, выходит из строя компьютер.

Рынок постоянно пополняется новыми моделями для бытового и промышленного использования. К группе бытовых приборов чаще относятся однофазные стабилизаторы, так как применяются с оборудованием в 220 вольт. К группе промышленных стабилизаторов относятся трёхфазные приборы, так как они служат для стабилизации напряжения в 380 вольт.

Трёхфазные — обладают большим запасом прочности, рассчитаны на большие перегрузки, по-сравнению с однофазными. Соответственно и стоимость трёхфазных приборов выше.

Однофазные — чаще используются в квартирах, в частных домах, либо в небольших фирмах и офисах.

По типу схемы построения стабилизатор тока разделяют:

  • электромеханические (или механические),
  • компенсационные,
  • и статические (или ступенчатые).

Самыми надёжными и дорогостоящими являются стабилизаторы компенсационного типа. У них самое высокое быстродействие и приобретаются они чаще для капризного дорогостоящего оборудования. Стабилизаторы компенсационного типа самые лёгкие и обладают малыми габаритами.

Электромеханические приборы самые медленные и относительно недорогие, вполне достаточно приобрести такой прибор для персонального компьютера.

Что до статического стабилизационного оборудования, то оно является средним звеном между компенсационным и механическим. Такие аппараты намного быстрее электромеханических, есть смысл их приобретать если напряжение сети претерпевает постоянные скачкообразные изменения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector