Sfera-perm.ru

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

Экономичный стабилизатор напряжения с малым потреблением тока

Какой лучше стабилизатор напряжения для дома, отзывы

Время на чтение:

Скачки напряжения в электросети могут привести к тому, что техника, подключённая к ней, выйдет из строя. Для предотвращения этаких поломок используется специальное защитное оборудование — стабилизаторы напряжения для дома. Какой лучше, можно понять по отзывам пользователей в интернете или получив консультацию у специалистов в магазине.

Принцип работы и назначение

Стабилизатор — это устройство, поддерживающее на выходе напряжение в установленных пределах, вне зависимости от его изменения на входе. По типу работы он может быть электромеханическим или электронным.

Применение устройства актуально при нестабильных параметрах электросети. Идеальным для работы электрооборудования является напряжение 220−230 вольт. Большое количество техники может спокойно работать при отклонениях до 10% от этого диапазона. Даже согласно нормативным документам — правилам устройства электроустановок (ПУЭ) — допускается отклонение напряжения в сети в интервале от 207 до 253 В. Все изменения амплитуды, выходящие за его пределы, считаются аварийными и могут привести к поломке приборов.

При высоком напряжении увеличивается мощность потребления устройствами, в результате чего происходит тепловой пробой радиоэлементов, обычно сопровождающийся запахом гари. В результате электроосветительные приборы значительно снижают свой ресурс. Если же амплитуда сигнала снижена, то увеличивается потребление тока, что негативно влияет на трансформаторы и электродвигатели, обмотки которых нагреваются. При этом лампы начинают мигать или не запускаются вообще.

Для предотвращения этих проблем и используют стабилизаторы напряжения. Рейтинг их надёжности напрямую зависит от принципа работы и характеристик.

Виды нормализаторов

Учитывая разнообразие предлагаемых моделей, порой бывает сложно решить, какой стабилизатор напряжения лучше для дачи, дома или квартиры. Все корректоры напряжения подразделяются на однофазные и трёхфазные. Выяснить тип сети несложно: если в розетке присутствует напряжение 380 вольт, то сеть трёхфазная.

По типу стабилизации устройства бывают:

  1. Релейными — характеризуются высоким быстродействием, небольшими габаритами и невысокой стоимостью. Принцип действия основан на переключении вторичных обмоток трансформатора с помощью электромеханических реле. Процесс регулировки происходит автоматически и не требует никаких настроек. В то же время в работе оборудования отмечаются шум, низкая перегрузочная способность и невозможность плавной подстройки уровня выходного сигнала. Погрешность амплитуды составляет до 10%. Такие устройства применяются совместно с телевизионной техникой и компьютерами.
  2. Симисторными — принцип работы такой же, как у релейных устройств, но вместо реле обмотки коммутирует симистор, работающий в ключевом режиме. Для этого типа характерны бесшумная работа и высокий коэффициент полезного действия (КПД). При этом устройства обладают высокой скоростью регулировки и довольно продолжительным сроком эксплуатации (около 20 лет). Из недостатков можно выделить высокую цену, но из-за отличного качества симисторные нормализаторы являются довольно популярными среди потребителей.
  3. Сервомоторными. Они относятся к электромеханическим. В основе работы лежит использование автотрансформатора и электромотора с системой контроля. Из-за шума и низкой скорости переключения устройства практически не применяются в быту. Однако они имеют свои преимущества: характеризуются плавностью в регулировке, высокой перегрузочной способностью, широким диапазоном входных напряжений. Из недостатков выделяют габариты и вес.
  4. Инверторными. Они работают на принципе двойного преобразования. Входной сигнал преобразуется в постоянный, а затем — снова в переменный. Для этого используются микроконтроллеры и микросхемы широтно-импульсной модуляции. Эти нормализаторы являются самыми дорогими, однако именно они лучше всего подходят для работы с дорогостоящей техникой. Отличаются высоким быстродействием и бесшумностью, точностью выходного сигнала.

Характеристики устройств

Нормализаторы обладают различными параметрами. Некоторые из них важны для потребителя, а некоторые — нет. Чтобы понять, какой стабилизатор лучше, необходимо изучить требования, которые предъявляются производителем защищаемого устройства к сети. Высокочувствительная аппаратура, например, медицинская, требует большей точности, а бытовая — мощности.

  1. Мощность обозначает, какую максимальную нагрузку может выдержать устройство. При её превышении в стабилизаторе обычно срабатывает защита, и подача напряжения прекращается. Но следует знать, что если защита не успеет сработать, то произойдёт перегрев нормализатора, что может привести не только к его поломке, но и поломке устройств, работающих через него. При выборе корректора напряжения к необходимой мощности обычно добавляется запас порядка 15−20%.
  2. Скорость срабатывания обозначает время, которое проходит с момента изменения входного сигнала до установления стабильного состояния на выходе. При этом желательно, чтобы переход происходил плавно, а не ступенчато.
  3. Точность напряжения на выходе характеризует отклонения уровня выходного сигнала от номинального значения на входе. Стабилизаторы не могут всегда поддерживать на выходе напряжение 220 В. Чем больше уровень на входе будет отличаться от номинального значения, тем точность сигнала на выходе будет ниже. Хорошей считается точность от трёх до пяти процентов.
  4. Диапазон входных напряжений определяет граничные параметры амплитуды, при которых стабилизатор может корректировать сигнал. При выходе за пределы этого диапазона устройство перестаёт работать, отключая нагрузку.
  5. Шум — комфортным считается показатель, не превышающий 30 дБ.

Судя по различным форумам и комментариям к обзорам, в большинстве случаев пользователей интересует присутствие в устройстве защиты от перенапряжения и короткого замыкания. При этом максимальной популярностью пользуются напольные варианты стабилизаторов.

Рейтинг изделий

В процессе подбора надёжного корректора напряжения рекомендуется изучить обзоры и отзывы на форумах, а также рейтинги профильных изданий. Как показывает практика, недорогие китайские устройства часто отличаются плохим качеством и несоответствием заявленных характеристик реальным. Важно также знать, что электрические сети в европейских странах не испытывают критических колебаний амплитуды напряжения, поэтому основное их производство направлено на страны бывшего Советского Союза.

В представленном ниже рейтинге лучших стабилизаторов напряжения для дома в первую очередь учитываются надёжность устройств и соотношение цены и качества. В качестве информационных источников выступают характеристики, заявленные производителями, обзоры и реальные отзывы пользователей.

До одного киловатта

Такие приборы очень популярны, так как многие потребители покупают устройство лишь для одного прибора. Места распределились следующим образом:

  1. Quattro Elementi Stabilia 1000 — релейный стабилизатор, изготавливается в Италии. Его активная мощность составляет 600 Вт, а рабочее напряжение — от 140 до 270 В. В устройстве предусмотрена задержка включения, во время которой тестируется входное напряжение на безопасность использования. КПД нормализатора составляет 98%. К единственному недостатку устройства можно отнести низкую точность выходного напряжения 8%, но это не мешает использовать его с любой бытовой техникой в квартире.
  2. Powercom TCA-2000 — отличается компактностью: его размеры — 123х136х102. Производится в Тайване. Встроена защита от перегрузки, короткого замыкания, высоковольтных всплесков. Относится к релейному типу. Диапазон рабочих напряжений составляет 176−264 В. Выходная мощность — один киловатт. Погрешность не превышает 5%. Судя по отзывам, наиболее часто такое устройство приобретается для работы с котлом.
  3. Ресанта АСН-1000/1-Ц — стабилизатор корректирует входное напряжение с погрешностью, не превышающей 8 процентов, и обеспечивает работу в диапазоне 140−260 В. В случае выходов параметров из этих пределов, устройство гарантированно отключает нагрузку. Скорость срабатывания — не более 20 мс, а коррекции — 50 В/с. Выдерживает нагрузку, суммарная мощность которой не превышает 0,8 кВт. Работает на принципе вольтодобавки, который реализован посредством ступенчатого автотрансформатора.
Читайте так же:
Полевой транзистор как стабилизатор тока

Более 10 кВт

Такие устройства предназначены для подключения к ним целой группы приборов. Обычно они могут располагаться как на стене, так и на полу, и имеют информативный дисплей. В рейтинге «Стабилизаторы напряжения для дома 10 квт» в тройку лидеров вошли следующие модели:

  1. Eleks AMPER 12−1/50 11 кВА — симисторный нормализатор, к которому можно подключать нагрузку с полной мощностью до 11 кВт. Имеет защиту от перегрева, повышенного и пониженного напряжения, короткого замыкания, перегрузки. Точность скорректированного сигнала составляет 3,5%, а скорость срабатывания — 20 мс. Потери при преобразовании — менее 3%. Охлаждение активное.
  2. RUCELF SRWII-12000-L — служит для защиты нагрузки, полная мощность которой не превышает 12 кВт. Отличается компактным корпусом и наличием большого информационного дисплея, показывающего входное и выходное напряжение. Кроме этого, имеет настраиваемую задержку включения от 5 секунд до 5 минут. Имеет встроенный контроль температуры и функцию интеллектуального управления охлаждением. Тип работы — симисторный.
  3. Энергия Voltron 10000 (HP) — это однофазное устройство, которое можно использовать как для дачи, так и для частного дома. Принцип стабилизации — релейный. Производитель — Россия. Задержка запуска — от шести секунд до трёх минут. Отклонение на выходе не превышает пяти процентов. Встроенная защита от перегрузки по току. Обеспечивает питание нагрузки при изменении напряжения на входе в диапазоне 95−280 В. Подключение осуществляется через клеммную колодку.

Отзывы потребителей

Каждый производитель, выпуская своё устройство, старается указать на его достоинства и возможности, порой скрывая недостатки. При этом из-за различных технических ошибок дефекты могут проявляться только через определённое время. Поэтому важно не только изучать рейтинги и обзоры, но и читать отзывы потребителей. Обычно их можно найти на специализированных форумах или на сайтах интернет-магазинов, продающих товар.

Из-за проблем с электрической сетью постоянно выключался новый телевизор. В магазине посоветовали Powercom TCA-2000. Обошёлся недорого. К его достоинствам могу отнести компактные размеры и довольно тихую работу. Покупкой доволен.

Искал что-то дешёвое для установки на даче, с нормальной мощностью. Выбор пал на Voltron 10000 (HP). Немного переживал из-за качества, так как производится в России. После шести месяцев использования могу сказать, что устройство достойное. Справляется со своей задачей на все 100%.

Перечитал кучу форумов и обзоров — искал надёжное устройство, чтобы можно было подключить котёл и систему видеонаблюдения. В итоге приобрёл RUCELF SRWII-12000-L. Но почему-то через три дня он выключился и больше не включился. В сервисе заменили по гарантии и сказали, что был заводской дефект. Новое устройство работает уже почти год, проблем нет.

В доме на первом этаже открыли автомастерскую. В результате постоянно происходят скачки напряжения. Пришлось купить стабилизатор Ресанта АСН-1000/1-Ц. Подключил к нему компьютер и телевизор. Два раза он уже спас технику от перенапряжений. Немного шумноват, но для меня некритично. Рекомендую.

Экономичный стабилизатор с полевым транзистором

В каком случае стабилизатор напряжения нужен в квартиру?

Если для частного дома и дачи стабилизатор нужен практически всегда, то с городскими квартирами все не так однозначно. Во-первых, удаленность многоквартирных домов от электростанций меньше, следовательно – критически низкие показатели напряжения встречаются реже, чем за городом. Во-вторых, сильные сетевые перепады в городе скорее исключение, чем правило.

Наличие колебаний напряжения легко определить «невооруженным глазом». Помехи в динамиках и на экранах видеовоспроизводящих устройств, мигание лампочек, изменение звука работы холодильника или стиральной машины явно дают понять, что необходим стабилизатор напряжения.

Но что, если подобных признаков не наблюдается – можно ли быть уверенным в отсутствии перепадов сетевого напряжения и безопасности своего оборудования? К сожалению, нет. Небольшие колебания в сети могут не проявляться зрительно, но медленно «подтачивать» электронную начинку современной бытовой техники, пагубно сказываясь на её долговечности и производительности.

Проверить свою электросеть на предмет качества поступающей из неё электроэнергии можно прибегнув к помощи электрика или самостоятельно. Достаточно, используя мультиметр, измерить напряжение в розетке во время минимального потребления (например, в разгар рабочего дня) и во время максимальной загрузки (утром, вечером или в выходные). Полученные данные следует сравнить с показателями допустимых отклонений, которые не должны превышать 10% от номинального напряжения:

  • для сетей 230 В – не менее 207 В и не более 253 В;
  • для сетей 220 В – не менее 198 и не более 242 В.

Если измеренное напряжение находится в установленных приделах – стабилизация не требуется, за исключением оборудования, нуждающегося в электропитании, качество которого превосходит существующие нормы (для бытового сектора такая техника – явное исключение). В случае скачков напряжения выше или ниже указанных норм, стоит задуматься о покупке стабилизатора. Потребность в нём будет расти вместе с увеличением отклонения напряжения от стандартного значения.

Защита электроприборов

Холодильники, морозильники и кондиционеры требуют защиты в первую очередь – пониженное напряжение в сети может стать причиной поломки компрессора и дорогостоящего ремонта.

Но еще одна особенность этой техники в том, что многие модели могут выйти из строя при быстром выключении-включении. Дело в том, что при выключении компрессора давление в системе выравнивается в течение некоторого времени (1-3 минуты). Если запустить компрессор раньше, его двигатель будет работать с повышенной нагрузкой (или вообще не сможет запуститься), что может привести к поломке. Современные холодильники и кондиционеры большей частью имеют встроенное реле задержки, но если у вас есть сомнения, или в руководстве указано, что перед повторным пуском следует выждать некоторое время, то стабилизатор обязательно должен иметь функцию задержки запуска минимум на 1 минуту.

Насосы, как погружные, так и поверхностные также требуют защиты от пониженного/повышенного напряжения и им тоже нужна задержка запуска. При пуске двигатель насоса в течение 1-2 секунд потребляет ток, в несколько раз превышающий номинальный. При этом обмотка двигателя нагревается. При обычном пуске излишки тепла снимаются прокачиваемой водой, но если напряжение в сети пропадает и появляется, то пусковые токи длятся дольше, а двигатель не успевает раскрутиться и прокачать воду. Контактирующая с насосом вода перегревается вплоть до закипания, что приводит к поломке насоса и перегоранию обмоток двигателя. Поэтому стабилизатор, защищающий насосы, должен также иметь задержку запуска в 5-10 секунд.

СВЧ-печь не выйдет из строя при падении напряжения, но эффективность её при этом снизится многократно. Если отвезенная на дачу «микроволновка» перестала греть, не спешите везти её в ремонт – возможно, дело в низком напряжении сети. Стабилизатор легко устранит эту проблему.

Электроника (компьютеры, современные телевизоры, аудиотехника), оснащенная импульсными блоками питания, пониженного напряжения не боится. Обычно это указывается в руководстве или прямо на блоке питания: «INPUT: 100-240 V». Так что, если ваша проблема состоит в пониженном напряжении, стабилизатор такой технике не нужен. Другое дело, если оно повышенное – при длительном воздействии напряжения от 240 В и выше, нагрузка (как тепловая, так и электрическая) на электронику БП сильно возрастает, что довольно быстро приводит к выходу его из строя.

Энергосберегающие лампы (как люминесцентные, так и светодиодные) к пониженному напряжению довольно лояльны, а вот повышенного не любят. Если всплески напряжения в вашей сети не редкость, то их лучше защитить стабилизатором. Тем более что потребляют они немного, и одного недорогого стабилизатора мощностью в 300-500 ВА хватит на освещение частного дома.

Нагревательным приборам, лампам накаливания, электрочайникам, утюгам и прочей подобной технике падения напряжения вообще не опасны – у них просто снизится эффективность. Повышенное напряжение может ускорить их износ, но в целом, напряжение, на 10-20% превышающее номинал, для большинства подобных приборов неопасно. Эти приборы можно включать в «проблемную» сеть без стабилизатора. Правда, это не относится ко многим современным моделям, оснащенным сложными электронными устройствами управления.

Читайте так же:
Коэффициент стабилизации стабилизатора тока

Определившись с тем, какие приборы следует защитить, следует определиться с характеристиками стабилизатора.

Какая техника нуждается в первоочередной стабилизации напряжения?

Перед покупкой стабилизатора необходимо решить, какое именно оборудование будет подключаться к устройству. При этом следует понимать, что одни виды бытовой техники более устойчивы к колебаниям сетевой электроэнергии, чем другие. Рассмотрим влияние качества электроснабжения на работу наиболее распространённых в городских квартирах электроприборов:

  • Холодильники. Современные модели отлично выполняют свои функции при изменениях напряжения в пределах 10%. В случае более существенных отклонений все-таки понадобиться стабилизатор напряжения для холодильника, иначе такое оборудование может уйти в защиту и отключиться. Если холодильник всё-таки запустится при пониженном или повышенном входном напряжении, то длительная работа в таких условиях чревата сокращением рабочего ресурса компрессора. Более старые модели холодильников реагируют даже на малейшие колебания сетевого напряжения, что слышно по изменению звука их работы. Сгоревший, вследствие сетевого перепада, электродвигатель является распространённой причиной их поломки.
  • Телевизоры. Изделия последних поколений стабильно работают при плавающем напряжении. Встроенные в них импульсные блоки питания выравнивают сетевой сигнал и поддерживают широкий диапазон входных значений вплоть до 110 В снизу и 260 В сверху. Однако, если провалы ниже указанного значения в городской квартире практически невозможны, то скачки напряжения выше 260 В могут встречаться. Поэтому в ряде случаев стабилизатор напряжения для телевизора потребуется.
  • ПК, ноутбуки и оргтехника. В современных ПК, ноутбуках и мониторах применяются импульсные блоки питания, схожие с телевизионными, поэтому в условиях небольших сетевых перепадов угрозы для таких устройств нет. Сильные скачки напряжения опасны для самого блока питания – он может выйти из строя. При наличии подобных явлений стоит позаботится о защите своего оборудования с помощью стабилизатора напряжения для ПК и оргтехники.
  • Утюг. Будет работать практически при любых сетевых показателях, но при низком напряжении устройство не сможет нагреться до нужной температуры, а при высоком – быстро перегреется.
  • Аудиотехника. Перепады напряжения в сети негативно воздействуют на качество звука. При небольших колебаниях для корректной работы достаточно сетевого фильтра. В случае сильных отклонений, улучшение звучания гарантирует только стабилизатор напряжения для аудиотехники.
  • Климатическое оборудование. Кондиционеры, вентиляторы, тепловые пушки, увлажнители воздуха зависимы от параметров питающего напряжения. Отклонения от номинальных значений отрицательно влияют на надёжность и долговечность их электродвигателей. Например, кондиционер в условиях нестабильного электропитания будет работать на пониженной мощности или выйдет из строя. Поэтому такое оборудование при наличии любых сетевых колебаниях следует использовать только со стабилизатором напряжения.
  • Пылесосы. Основным узлом любого пылесоса является компрессор, реализованный на базе чувствительного к качеству электроэнергии двигателя. Результатом скачков напряжения для пылесоса станет либо работа на неполную мощность, либо преждевременный выход из строя.
  • Стиральные машины. Автоматические и полуавтоматические модели имеют электродвигатель, поэтому любые отклонения в электросети крайне неблагоприятно скажутся на их работе и сроке службы. Кроме того, резкие скачки напряжения вызовут постоянные срабатывания защитной автоматики и затронут встроенные водонагреватели, которые не прогреют воду или выйдут из строя. Бесспорно, стабилизатор напряжения для стиральной машины требуется даже при минимальных отклонениях сетевого напряжения от установленных норм.
  • Посудомоечные машины. Принцип их работы и устройство во многом аналогичны стиральным машинам, соответственно, аналогичны и проблемы возникающие при колебаниях напряжения в электросети. Следовательно, для стабильной работы и продления срока эксплуатации, нужно обязательно подключать стабилизатор напряжения для посудомоечной машины. Он повысит качество её работы и продлит срок эксплуатации.
  • Микроволновые печи. При пониженном напряжении не смогут обеспечить заявленную мощность излучения. При значительном превышении номинального напряжения возможен выход из строя управляющей электроники и блока питания. Поэтому, чтобы не получить холодную пищу в горячей посуде, рекомендуется применять стабилизатор напряжения для микроволновой печи.
  • Энергосберегающие лампы. Очень чувствительны и быстро сгорают при частых перепадах напряжения (в тех случаях, когда обычные лампы просто мигают). Кроме того, при низком напряжении они могут вообще не включиться.
  • Светодиодные лампы. Практически не реагируют на перепады в сети и светят с одинаковой яркостью в широком диапазоне входного напряжения (границы допустимых значений зависят от качества встроенного регулятора тока).
  • Лампы накаливания. Обычные лампы устойчивее к сетевым колебаниям, чем энергосберегающие. Но при низком напряжении их свет заметно тускнеет, а при высоком становится ярче, что негативно сказывается на зрении человека, а также снижает срок службы лампы и вызывает перерасход электроэнергии.
  • Электрообогреватели. При просадке сетевого напряжения не смогут разогреться до необходимой температуры и не выполнят своих прямых функций. При повышенном напряжении модели, снабжённые автоматикой, отключатся, а более простые – могут перегреться и не только выйти из строя, но и стать причиной пожара.

Проанализировав вышесказанное, можно прийти к выводу, что вся бытовая техника в большей или меньшей степени зависит от качества питающего напряжения. Поэтому, если в электросети вашей квартиры наблюдаются какие-либо отклонения от установленных нормативных значений, целесообразно один раз потратиться на качественный и современный стабилизатор для бытовой техники, способный гарантировать корректное функционирование электроприборов.

Расчет мощности одинаков для всех типов стабилизаторов – суммируется мощность подключаемых потребителей и добавляется запас в 20-30%.

В таблице ниже приведены ориентировочные диапазоны мощностей (на основе каталогов отечественных торговых сетей) для самых распространённых в городских квартирах электроприборов.

ЭКОНОМИЧНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

ЭКОНОМИЧНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

Журнал Радио 6 номер 1998 год. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
ЭКОНОМИЧНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
В. АНДРЕЕВ, г. Тольятти

Не вдаваясь в подробный анализ достоинств и недостатков различных принципов преобразования и стабилизации напряжения, автор статьи делится опытом разработки простых экономичных стабилизаторов напряжения с биполярным транзистором в качестве регулирующего элемента. Большое внимание уделено выбору источника образцового напряжения. В статье приведены таблицы с результатами испытаний различных стабилизаторов, облегчающие выбор подходящего варианта.

Читайте так же:
Релейный стабилизатор с защитой по току

Для достижения высокой экономичности радиоэлектронных устройств, питающихся от гальванических элементов или аккумуляторов и требующих стабилизированного напряжения, кроме правильного выбора напряжения питания и типа элементов, важное значение имеет выбор соответствующего экономичного стабилизатора, обеспечивающего максимально длительную работу устройства без замены источников питания.

Экономичным (с высоким КПД) называют стабилизатор, который одновременно удовлетворяет двум условиям: во-первых, он должен иметь малый ток потребления по сравнению с током нагрузки; во-вторых, — иметь минимально допустимое падение напряжения на регулирующем элементе.

В литературе часто встречаются описания экономичных стабилизаторов, в которых авторы основное внимание уделяют уменьшению потребляемого тока самим стабилизатором и не придают большого значения тому факту, что для его нормальной работы входное напряжение должно превышать выходное минимум на 1,5. 2 В. При питании от батарей это обстоятельство играет первостепенную роль. Несложные расчеты показывают, что уменьшение КПД стабилизаторов происходит именно из-за рассеивания энергии в виде тепла на регулирующем транзисторе и эти потери прямо пропорциональны падению напряжения.

В общем виде стабилизатор представляет собой регулируемый делитель напряжения, где в качестве регулирующего элемента используют транзистор, проводимость которого изменяет управляющий элемент.

В экономичных стабилизаторах управляющий элемент должен обеспечивать достаточный ток базы регулирующего транзистора при минимальном собственном потреблении. Этот ток вырабатывается путем сравнения выходного напряжения с образцовым. Важное значение имеет правильный выбор источника образцового напряжения (ИОН), от параметров которого зависят характеристики стабилизатора: коэффициент стабилизации (Кет), температурный коэффициент напряжения (ТКН), экономичность и др.

Регулирующий транзистор должен поддерживать стабильное выходное напряжение при уменьшении напряжения питания до минимального значения, незначительно превышающего номинальное выходное напряжение стабилизатора. Минимальная разность между входным и выходным напряжениями, при которой стабилизатор еще может поддерживать номинальное выходное напряжение, зависит и от схемы подключения регулирующего транзистора [1].

Наиболее простая схема ИОН получается при использовании стабилитронов, выбор которых достаточно большой, но на практике часто возникают затруднения из-за разброса напряжения стабилизации стабилитронов одного типа и низкой экономичности при питании микромощных устройств.

Принято считать, что стабилитроны непригодны для работы при токе менее 0,5. 1 мА. Это справедливо в случае, когда необходимо получить гарантированный результат, не тратя время на проверку и подборку подходящих стабилитронов. Однако большая их часть может работать и при меньшем токе, обеспечивая приемлемые параметры для тока нагрузки, не превышающего несколько десятков микроампер.

Чтобы убедиться в этом, достаточно начертить зависимости параметров стабилитронов не в линейном масштабе, как делается в большинстве справочников, а в логарифмическом. На рис. 1 — 3 представлены зависимости напряжения стабилизации (UCT) и дифференциального сопротивления (Rд) от тока стабилизации (lCT) в указанном масштабе.

В связи с тем, что параметры стабилитронов характеризуются большим разбросом, зависимости напряжения стабилизации от тока для стабилитронов КС133А, КС147А, КС156А, КС168А представляют собой усредненные характеристики (рис. 1). Для стабилитронов серии Д814, имеющих особенно сильный разброс при токе менее 200. 300 мкА, графики представляют собой заштрихованные области (рис. 2), построенные на основе обобщения характеристик нескольких (до пяти) стабилитронов каждого типа. Небольшое число испытанных стабилитронов не позволяет делать выводы, претендующие на большую точность, но некоторые общие тенденции все же просматриваются.

Испытания показали, что у стабилитронов Д808 — Д811, Д813, серий Д814 и Д818 с уменьшением тока напряжение стабилизации вначале уменьшается незначительно, но при токе менее 200. 300 мкА у некоторых экземпляров становится непредсказуемо низким. У низковольтных стабилитронов КС133А, КС147А, КС156А с уменьшением тока напряжение стабилизации монотонно снижается без резких провалов.

График для стабилитронов КС133А и КС147А (рис. 3) представляет собой почти прямую линию, показывающую обратно пропорциональную зависимость дифференциального сопротивления от тока. Уменьшение тока в 1000 раз, например, с 32 мА до 32 мкА, приводит к увеличению Rд также в 1000 раз — с 10 Ом до 10 кОм.

Стабилитроны с напряжением стабилизации 5,6. 7 В и токе больше 3 мА имеют более низкое дифференциальное сопротивление. При уменьшении тока до определенного уровня Rд таких стабилитронов резко возрастает, а при дальнейшем его уменьшении оно ненамного отличается от Rд более низковольтных стабилитронов.

Стабилитроны Д814А — Д814Д также имеют низкое дифференциальное сопротивление при большом токе, но при токе менее 200. 300 мкА Rд некоторых экземпляров стабилитронов может иметь гораздо большую величину, чем у низковольтных.

Эксперименты с несколькими экземплярами стабилитронов (КС510А, КС512А, КС515А, КС518А) показали, что большинство из них имеют хорошие стабилизационные характеристики во всем интервале изменения тока вплоть до 3. 5 мкА, но они рассчитаны на стабилизацию напряжения более 10 В. Их особенностью является повышенный уровень шума при токе менее 300 мкА.

Нельзя недооценивать такой параметр ИОН как температурный коэффициент напряжения, так как он может явиться причиной таких неприятных явлений, как уход частоты гетеродина или повышенная погрешность измерительного прибора при изменении окружающей температуры.

ТКН стабилитронов с UCT=5. 6,8 В (КС156А, КС168А и т.п.) с уменьшением тока до 100 мкА и ниже сдвигается в сторону отрицательных значений и может увеличиться до -2,5 мВ/°С [2]. Термокомпенсированные стабилитроны серий Д818, КС191 и т.п. при токе менее 1 мА теряют свои прецизионные свойства из-за повышенного отрицательного ТКН. Среди стабилитронов серии Д814 встречаются экземпляры, непригодные для работы в режиме малого тока (менее 0,3. 0,4 мА) из-за резкого уменьшения напряжения стабилизации при понижении температуры. У большинства других типов стабилитронов с уменьшением тока ТКН изменяется не столь заметно, но общей тенденцией является сдвиг ТКН в сторону отрицательных значений.

Анализ характеристик стабилитронов при малом токе позволяет сделать следующие выводы. Практически все типы стабилитронов вполне применимы в режиме малого тока, но только после предварительного испытания. При этом следует выбирать те экземпляры, у которых с уменьшением тока питания напряжение стабилизации изменяется меньше.

Стабилитроны с UCT 1 В. Образцовое напряжение можно регулировать в небольших пределах изменением тока стабилизации.

Стабилитрон, подключенный параллельно резистору, стабилизирует напряжение на истоке транзистора и ухудшает обратную связь на затворе. Поэтому такое включение эффективно только для низковольтных стабилитронов с незначительным коэффициентом стабилизации.

Улучшить параметры ИОН на основе стабилизатора тока можно с помощью дополнительного биполярного транзистора (рис. 7,а). В отличии от аналогов стабилитронов с использованием только биполярных транзисторов [10 — 12] это устройство содержит меньше деталей, хорошо работает в режиме малого тока и имеет низкий ТКН. Биполярный транзистор лучше использовать маломощный кремниевый с большим коэффициентом передачи тока серий КТ3102, КТ3107, КТ342 и т.п., так как рабочий интервал тока такого аналога стабилитрона прямо пропорционален коэффициенту передачи тока (h21Э) транзистора VT2. Отрицательный ТКН перехода база-эмиттер биполярного транзистора частично компенсирует положительный ТКН полевого транзистора, поэтому суммарный ТКН находится в пределах -0,02. +0,04%/°С в нижнем положении движка переменного резистора (в случае использования полевых транзисторов с р-n переходом).

На рис. 7,б показаны вольт-амперные характеристики аналога стабилитрона при разных положениях движка переменного резистора. Как видно, интервал рабочего тока устройства ограничен. Минимальный ток стабилизации определяется сопротивлением резистора в цепи истока (этот ток должен быть достаточным для создания падения напряжения, равного образцовому), а максимальный ток при выбранном сопротивлении резистора R2 определяется коэффициентом передачи тока транзистора VT2 (максимальный ток базы, а следовательно, и коллектора ограничен резистором, поэтому при увеличении тока стабилизации образцовое напряжение также начинает увеличиваться). При увеличении образцового напряжения в 2 раза (потенциометром в цепи истока) минимальный и максимальный токи стабилизации также увеличиваются примерно в 2 раза. ТКН при этом может возрасти до +0,08%/°С.

Читайте так же:
Стабилизатор напряжения высокого тока

Упрощенный расчет аналога стабилитрона производится в следующей последовательности: определяют минимальный ток стабилизации, подбирают полевой транзистор с определенным напряжением отсечки, рассчитывают сопротивление резистора в цепи истока, определяют максимальный ток стабилизации. Для расчета можно воспользоваться соотношениями:

Iст min >51H; Uoбp min≈U0TC + UБЭ ИЛИ U0TC≈U0бp min-0,6 В;
Rи≈2U0TC/lCT min (если Uoбp не будет регулироваться); Rи2(Uoбp max-0,6B)/lст min(если Uoбp регулируемое);
Iст max≈lK max/2=(lБ-h21э)/2=(U0TC/Rи)h21э/2=U0TC•h21э/2Rи.

где Iст min — минимальный ток стабилизации; IH — максимальный ток нагрузки; Iст max — максимальный ток стабилизации; lK max — максимальный ток коллектора транзистора VT2; IБ — ток базы транзистора VT2; Rи — сопротивление резистора (или резисторов) в цепи истока; Uoбp min — минимальное образцовое напряжение; UOTC — напряжение отсечки транзистора VT1; UБэ — падение напряжения на переходе база—эмиттер транзистора VT2; h21э — статический коэффициент передачи тока транзистора VT2; 2 — эмпирический коэффициент, учитывающий ухудшение параметров вблизи граничного тока стабилизации.

Расширить интервал рабочего тока аналога стабилитрона можно добавлением еще одного транзистора (рис. 8). Этот транзистор, в случае необходимости стабилизации большого тока, может быть мощным, установленным на теплоотводе или непосредственно на металлическом корпусе (если транзисторы VT2 и VT3 одинаковой структуры).

Аналог стабилитрона (рис.8) по своим параметрам превосходит большинство стабилитронов, особенно при.стабилизации малого тока. Преимущество — возможность регулирования образцового напряжения в больших пределах. При расчете трехтранзисторного аналога стабилитрона вместо параметров транзистора VT2 в формулы подставляют параметры составного транзистора. Резистор R4 служит для устранения влияния обратного тока коллектора и может иметь сопротивление от нескольких десятков до нескольких сотен кОм в зависимости от интервала изменения тока стабилизации.

Недостаток схемы — плохая предсказуемость ТКН, который к тому же меняется во время регулирования образцового напряжения. При увеличении напряжения ТКН сдвигается в сторону положительных значений.

Например, аналог стабилитрона, собранный на комплементарных транзисторах (с учетом другой структуры): транзистор VT1 — КП103Е (UOTC=1 В), транзистор VT2 — серии КТ3102 (h21э=320), транзистор VT3 — серии КТ3107 (h21э=190), R2=R3=1 МОм, имел коэффициент стабилизации не менее 40 при токе 3 мкА до 5 мА. Образцовое напряжение регулировалось в пределах 1,5. 2,5 В. При этом температурный коэффициент напряжения изменялся от -0,06%/°С до +0,07%/°С.

Такой же аналог стабилитрона с транзистором VT1 КП302Б (UOTC=3,4 В) имел коэффициент стабилизации не менее 100 при токе 10 мкА до 10 мА. Образцовое напряжение регулировалось в пределах 3,9. 7 В. ТКН изменялся от -0,01 %/°С до +0,02%/°С.

ЛИТЕРАТУРА
1. Машненков В., Миронов А. Повышение КПД стабилизаторов напряжения. — Радио, 1986, ╧2, с.З0—32.
2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. — М.: Мир, 1993. T.1. с. 350.
3. Крылов В. Выбор схемы стабилизатора напряжения. — Радио, 1978, ╧4, с.42—44.
4. Алешин П. Светодиод в низковольтном стабилизаторе напряжения. — Радио, 1992, ╧12, с.23, 24.
5. Нечвев И. Экономичный стабилизатор. — Радио, 1984, ╧12, с.53.
6. Стрюков В. Транзистор в качестве стабилитрона. — Радио, 1973, ╧10, с.54.
7. Перлов В. Транзисторы и диоды в качестве стабилитронов. — Радио, 1976, ╧10, с.46.
8. Бегунов В. Экономичный стабилизатор напряжения. — Радио, 1980, ╧8, с.46.
9. Дввыдов Г. О термостабильной точке полевых транзисторов. — Радио, 1973, ╧2, с.39, 40.
10. Променлив ценеров диод. — Радио, телевизия, електроника, 1989, ╧3, с.38.
11. Александров И. Регулируемый аналог стабилитрона. — Радио, 1993, ╧11, с.39.
12. Лукьянов Д. Регулируемый аналог стабилитрона. — Радио, 1986, ╧9, с.32.
(Окончание следует)

В каких случаях следует озаботится покупкой стабилизатора напряжения для газового котла Baxi

02.01.2019 9,525 Просмотров

Итальянские газовые котлы Baxi являются качественным и эффективным видом теплотехнического оборудования, предназначенного для организации отопления и горячего водоснабжения частных домов и прочих помещений.

Одно из важных преимуществ продукции этой фирмы — адаптация всех установок к работе в российских условиях, с перепадами давления газа и воды, с нестабильным напряжением в сети электропитания.

В этом отношении котлы Бакси заметно опережают изделия других фирм, однако, они не способны полностью соответствовать предложенным условиям работы.

В частности, они очень плохо переносят изменения параметров электропитания и нуждаются в использовании соответствующих устройств. Рассмотрим этот вопрос внимательнее.

Есть ли в газовых котлах Baxi защита от скачков напряжения?

По заявлениям производителя, в электронной начинке котлов присутствует специальная микросхема, компенсирующая колебания напряжения в диапазоне 30%.

Во всяком случае, такие заявления присутствовали в паспортах серии Ace, ныне снятой с производства и замещенной серией Main.

Однако, судя по отзывам пользователей, работа встроенной защиты явно не справляется с возникающими перепадами сетевого напряжения. Причиной является низкое быстродействие системы защиты, которая срабатывает уже после того, как на скачок отреагировала плата управления.

Возникает замкнутый круг — защиту включает плата управления, которая как раз и нуждается в ней. В этом вопросе имеется явная недоработка инженеров фирмы, которые не учли специфику работы собственного оборудования.

В каких случаях следует озаботиться покупкой?

В первую очередь, стабилизатор понадобится жителям частного сектора и коттеджных поселков. Линии электропитания в таких районах сильно изношены, подстанции не рассчитывались на возросшее число потребителей, работают на пределе возможности.

Количество абонентов очень высоко, присоединены различные нагреватели и прочие установки с большим потреблением энергии.

Кроме того, стабилизаторы обязательны для установок, обогревающих помещения большой площади. В особенности это важно для регионов с холодными зимами, где опасность остаться без отопления в морозы велика и дает крайне нежелательные последствия.

Наиболее энергозависимые элементы котлов Бакси:

  • Плата управления.
  • Циркуляционный насос.
  • Газовый клапан.

Наиболее чувствительный элемент — плата управления, ее отказ повлечет сбой в работе всех остальных устройств. Если не сработает соответствующий датчик и котел не окажется заблокирован, то последствия будут весьма нежелательными.

Критерии выбора

Основными критериями выбора стабилизаторов для котлов фирмы Бакси являются:

  • Однофазный тип.
  • Точность стабилизации.
  • Скорость ответа на скачок напряжения.
  • Отсутствие перефазировки (четко выраженный ноль).
  • Уровень мощности от 300 Вт.
  • Частота переменного тока 50 Гц.
  • Синусоидальный график напряжения.
  • Способ монтажа (напольный, настенный и т.п.).

Перефазировка вызывает сбой работы платы управления и приводит к блокировке котла. Мощность стабилизатора обусловлена потребностями установки и не может быть меньше, чем того требует используемое оборудование (самый нагруженный узел).

Читайте так же:
Схемы стабилизаторов тока для зарядных устройств

Частота и точность синусоиды важны для работы циркуляционных насосов, чувствительных к этим показателям. Искажение графика напряжения приводит к нарушениям работы и даже к разрушению подвижных деталей насосов.

Точность и скорость реакции устройства определяют общее качество и эффективность работы .

По этим критериям производится общий подбор стабилизаторов, хотя для каждой модели рекомендуется учитывать собственные характеристики и особенности.

Какой мощности должны быть стабилизаторы напряжения

Минимальным показателем мощности считается 300 Вт, но рекомендованными показателями являются значения 400-500 Вт. Эти значения усредненные, каждый пользователь может самостоятельно подсчитать номинальный показатель стабилизатора.

Для этого надо в технических характеристиках (подробных, не общих) отыскать графу «потребляемая электрическая мощность» и указанное значение умножить на коэффициент прочности — 1,3.

Полученное значение и будет минимальным показателем мощности стабилизатора для данного котла.

Подбор по времени реакции на скачок напряжения

Время реакции определяет период, когда электроника котла вынуждена работать с измененным значением напряжения до момента коррекции. Рекомендуемое значение — 100-200 мсек.

Этот показатель очень важен, поскольку устройства с большим временем реакции не могут обеспечить защиту котла — электронная плата управления успевает выйти из строя до того, как стабилизатор исправит параметры питания.

Недорогие китайские модели срабатывают через относительно большой промежуток времени — около 1 сек. Это недопустимо, поэтому рекомендуется при покупке уточнять характеристики прибора.

Диапазон перепадов входных напряжений

Диапазон значений напряжения электропитания, в котором современные котлы работают без вредных для себя последствий, составляет 200-240 В.

Соответственно, стабилизатор должен выдать на выходе значение, максимально приближенное к номиналу — 220 В. Погрешность, допустимая для стабилизаторов, должна находиться в пределах 7-10 %.

Большее значение погрешности может спровоцировать ситуацию с чрезмерным искажением параметров тока на выходе из устройства, результатом чего может стать выход из строя каких-либо узлов котла.

Масса и размеры

Устройства от разных производителей могут отличаться друг от друга как величиной, так и весом (массой). Если котел расположен в отдельном, достаточно просторном помещении, размеры и вес стабилизатора принципиального значения не имеют.

Однако, для небольших камер или для настенных моделей котлов размеры и вес устройства становятся существенным показателем, определяющим возможность размещения в отведенном помещении или установки на стену.

Выбирая место для размещения котла, следует помнить о необходимости размещения стабилизатора. Несущая способность стены (для настенных моделей) должна обеспечивать возможность одновременной установки и котла, и стабилизатора.

Размеры камеры должны позволять разместить оба устройства и позволить производить техобслуживание без помех.

Какой выбрать

Выбор стабилизатора обусловлен особенностями конструкции котла, типом горелки, видом топлива и прочими особенностями установки. Сразу следует отказаться от применения электро-механических (латерных) устройств.

Во время работы они сильно искрят, что недопустимо в помещениях (особенно, в отдельных камерах) с газовыми приборами.

Рассмотрим, какие стабилизаторы хороши для отдельных серий и моделей котлов Бакси:

Серия SLim

Подбор стабилизаторов должен производиться на основании расчета по величине потребляемой мощности. Для котлов серии SLim был произведен ряд испытаний, по результатам которых лучшие показатели продемонстрировали стабилизаторы фирм «Энергия» и «Штиль».

Они предлагают широкий выбор устройств под различные задачи, в том числе и для нормализации рабочего напряжения котлов Бакси Слим.

Устройства имеют хорошие характеристики, малую погрешность и высокий диапазон входных напряжений, что позволяет успешно работать с мощными напольными установками серии Слим.

Серия Baxi Luna

Для котлов серии Luna линеек Luna 3 или Luna Comfort испытывались различные устройства от нескольких изготовителей. Тестировались показатели мощности, быстродействия, точности стабилизации.

Специалисты отмечают, что практически все отечественные стабилизаторы демонстрируют одинаково устойчивые показатели, оптимальные для котлов данных линеек. Лидером по результатам тестирования оказалась продукция фирмы «Теплоком», чьи изделия смогли показать наилучшие результаты.

Они имеют вполне разумную стоимость при широких возможностях и высоком качестве работы.

Eco Four 24F

Наиболее верный способ определения подходящей модели стабилизатора — расчет мощности по показателям потребления. Это позволит выбрать устройство, способное вполне качественно выполнять свои задачи, не переплачивая при этом за лишнюю мощность или иные ненужные возможности.

Потребляемая мощность модели — 80 Вт. Умножая ее на коэффициент надежности (1,3) получим минимально допустимую мощность стабилизатора.

Полученное значение составляет 104 Вт, но выбирать следует с несколько больших значений, чтобы учесть неминуемое падение показателей с течением времени.

Eco 4s 24 F

Потребляемая мощность котлов этой модели составляет 130 Вт. Соответственно, минимальная мощность стабилизатора будет равна 169 Вт.

Выбирать подходящий стабилизатор рекомендуется, начиная от моделей мощностью 200 Вт, поскольку со временем их показатели немного снижаются.

Baxi Fourtech

Котлы Baxi Fourtech имеют разные величины потребляемой мощности — 130 и 80 Вт. Это означает, что к разным моделям подойдут собственные типы стабилизаторов, соответствующие по мощности.

Следует выбирать среди образцов от 140 Вт или от 200 Вт, чтобы получить надежную и экономичную стабилизацию напряжения.

Main 24Fi

Потребляемая электрическая мощность этой модели составляет 170 Вт. Соответственно, минимальная мощность стабилизатора должна быть 221 Вт. Выбирать следует из установок от 300 Вт мощности, что позволит с запасом компенсировать все возможные искажения параметров входного напряжения.

Необходимо учесть, что наилучшим вариантом выбора станут устройства отечественного производства. Они разработаны инженерами, понимающими специфику работы оборудования, представляющими диапазон и параметры возможных сбоев.

Высокую оценку пользователей заслужили устройства следующих фирм:

  • Энергия.
  • Штиль.
  • Теплоком.
  • Ресанта.
  • Калибр.
  • Бастион.
  • ЭРА.

Среди иностранных фирм, производящих стабилизаторы напряжения для газовых котлов, можно отметить:

  • Daewoo.
  • Elitech.
  • Powerman.
  • Lenz Technic и т.д.

Необходимо учитывать, что руководствоваться следует храктеристиками и параметрами устройства, а не наименованием фирмы.

Диапазон цен

Стоимость стабилизаторов зависит от разных факторов:

  • Мощность.
  • Производитель.
  • Тип конструкции (принцип стабилизации) и т.д.

Диапазон цен довольно широк и находится в условных пределах от 5 до 250 тыс руб (отдельные импортные модели стоят еще дороже). При выборе следует руководствоваться потребностями имеющегося оборудования.

Приобретать стабилизатор «на вырост» нецелесообразно, так как при покупке нового котла старый стабилизатор может оказаться неспособным к выполнению своей задачи.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете как подобрать стабилизатор напряжения для котла:

Заключение

Защита котлов Бакси от изменений параметров напряжения питания является основным условием длительной и стабильной работы оборудования.

Отказ системы в зимнее время способен разрушить трубопроводы и потребовать трудоемких и дорогостоящих ремонтных работ, что в условиях отделанного и благоустроенного дома станет катастрофой, особенно, если разморозится система теплого пола.

Поэтому важность использования стабилизаторов не обсуждается и считается первостепенной. Стоимость котлов весьма высока, рисковать ими в надежде на стабильность сетевого питания не следует.

Возникновение аварийных ситуаций — свойство любых линий электропитания, даже самых надежных и современных, поэтому следует позаботиться о сохранности своего оборудования самостоятельно.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector