Sfera-perm.ru

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

Ограничение выходного тока стабилизатора напряжения

Как усмирить электричество: зачем и кому нужны сетевые фильтры и стабилизаторы

Стартовавший в 1921 году план ГОЭЛРО в середине XX века практически полностью обеспечил электрификацию нашей страны. В каждой городской квартире, в сельском доме и даже в сторожке лесника появились розетки, позволяющие обустроить быт всеми благами прогресса.

За прошедшие 70 лет мы полностью привыкли к электричеству в доме и на производстве, что уже не замечаем как много зависит в нашей жизни от «220 вольт».

Впрочем, иногда электричество даёт о себе знать. Как и любые сложнейшие системы, электросети в нашей стране периодически отклоняются от стандартного режима работы. В результате чего в наших розетках возникает ток совсем не с теми параметрами, которые нужны для нормального функционирования электроприборов, бытовой и офисной техники, электроники. И чем сложнее устройство – тем более непредсказуемо для него окажутся последствия сбоя. Обычная лампочка в люстре может просто мигнуть пару раз, а дорогостоящий компьютер – полностью лишится дюжины своих компонентов.

Какие же проблемы могут возникнуть с электросетью?

Как известно многим, электричество, генерируемое отечественными сетями и распределяемое по розеткам пользователей, представляет собой переменный ток с частотой 50 герц и напряжением 220 вольт. В принципе, в параметрах допускаются небольшие отклонения, поэтому на электроприборах чаще всего фигурирует допустимый рабочий диапазон 50-60 герц и 220-230 вольт.

Однако в реальности параметры тока в розетке могут значительно отличаться. При этом, наибольшую опасность представляют не долговременные отклонения, а одиночные эпизоды краткосрочного резкого повышения напряжения, его понижение, перепады частоты, а также моменты полного отключения электричества на доли секунды.

Каковы причины таких сбоев? Они крайне разнообразны. Тут и плохая работа местных электросетей, и обветшалая проводка старых домов, и нарушения прокладки силовых линий в новых зданиях, использование некачественных материалов (проводов, распределительного оборудования) при постройке. Кроме того, на резкие перепады напряжения может повлиять погода, включение соседями какого-то мощного (с точки зрения энергопотребления) прибора, включение в розетку неисправного устройства и так далее. Проще говоря, с возможными сбоями в электросети невозможно бороться какими-то конкретными способами. Нужны универсальные решения.

Что нуждается в защите?

Но прежде, чем говорить о защите от сбоев, приведём конкретные примеры их пагубного воздействия на бытовые приборы и электронику.

Вообще, современная техника теоретически способна «пережить» колебания напряжения в диапазоне от 200 до 240 вольт. Однако абсолютным правилом это не является и в каждом отдельном случае устройство может вести себя по-разному.

Так, при кратковременном повышении напряжения под удар попадают блоки питания ноутбуков и компьютеров, микросхемы электронных устройств, двигатели стиральных и посудомоечных машин, моторы газовых и электрокотлов, нагревательные элементы чайников, мультиварок, тех же стиральных и посудомоечных машин, компрессоры холодильников, датчики электронных устройств, материнские платы компьютеров, а также их процессоры, микросхемы памяти и контроллеры дисков.

Пониженное напряжение – как периодические скачки, так и достаточно длительные периоды – заставляют технику работать с перегрузкой. Особенно это касается приборов и устройств, в конструкции которых (или среди компонентов которых) имеются электродвигатели. То есть, пониженное напряжение представляет реальную опасность для компьютеров (в которых установлены вентиляторы и жёсткие диски), отопительных котлов (представьте – каково лишится автономного отопления посреди зимы), стиральных и посудомоечных машин. Последние часто работают в отсутствии в квартире людей – что добавляет в ситуацию риск возникновения пожара.

Много схожего с понижением и повышением напряжения у кратковременных перебоев электроснабжения. Как известно, наибольшую нагрузку электронные и электрические компоненты устройств испытывают при подаче энергии во время включения прибора. Перебои же, фактически представляющие собой один или несколько краткосрочных случаев выключения-включения, увеличивают возможность поломки в несколько раз.

Наконец, говоря о сбоях в электросети, нельзя не упомянуть о проблемах с частотой подачи переменного токи и о шумовых (электромагнитных и радиочастотных помехах). Они также крайне негативно влияют на подключенную бытовую и офисную технику и электронику. Особенно современную, создаваемую по крайне тонким технологическим процессам и поэтому особенно уязвимую в нештатных условиях работы.

Обеспечиваем стандартные 220 вольт

Как мы уже сказали выше, проблемы с подачей электроэнергии носят множественные причины. Но решать их «на месте» не всегда возможно: если переделать проводку в собственной квартире ещё как-то получиться, то повысить качество электрооборудования в доме или наладить работу местной электросети – нет. Поэтому проще найти универсальный ответ в виде устройств, защищающих электроприборы в доме (бытовую технику и электронику) от скачков напряжения, смены частотности тока и электромагнитных наводок.

Читайте так же:
Схема стабилизатора тока для ходовых огней

Базовый, но достаточный в большом проценте случаев сбоев уровень защиты предоставляют сетевые фильтры и стабилизаторы напряжения.

Внешне сетевые фильтры напоминают традиционные удлинители или переходники – если речь идёт о моделях с одной розеткой. Однако, на самом деле устройство имеет куда более сложную конструкцию, чем банальный удлинитель.

Общая схема сетевого фильтра

В её основе лежит компенсационная схема, работа которой заключается в преобразовании энергии импульса в тепловую энергию. Для этого сетевой фильтр использует варисторы. Дополнительную защиту на случай больших колебаний напряжения дают встроенные плавкие предохранители – которых может быть несколько.

Также схема устройства включает в себя конденсаторы и симметричный дроссель для сглаживания помех. Шумы электролинии фильтруют встроенные индукторы. Наконец, сетевой фильтр не смог бы нормально работать без ограничителя по току, который способен полностью перекрыть энергоснабжение подключённых приборов и электронных устройств.

Эффективная работа сетевого фильтра требует, чтобы устройство было заземлено. Если сделать это невозможно – качество защиты может заметно снижаться.

Если функций сетевого фильтра, даже правильно выбранного (о чём – ниже) и заземлённого, не хватает (что бывает в случае низкого качества электросетей с частыми сбоями и длительной работой вне стандартных параметров), то пользователю стоит обратить внимание на стабилизаторы напряжения.

Стабилизаторы напряжения позволяют получать на выходе стабильные 220 вольт при весьма широком диапазоне характеристик входящего тока. Как и сетевые фильтры они сглаживают скачки напряжения, убирают помехи на линии, защищают от коротких замыканий в сети и перебоев. Стабилизатор незаменим там, где есть заметное «проседание» напряжения (проблема многих частных домов, расположенных за городской чертой). Также стабилизатор более корректно, чем сетевой фильтр реагирует на скачки напряжения с его увеличением. Фактически, при росте напряжения выше значения 260-270 вольт сетевой фильтр способен лишь оплавить предохранитель, прервав подачу тока.

Общая схема стабилизатора напряжения

Принцип работы стабилизатора основан на переключении обмоток трансформатора, благодаря чему входной ток выравнивается по напряжению в сторону увеличения или снижения. Управляет переключениями обмотки полупроводниковые элементы или реле.

При выборе сетевого фильтра или стабилизатора в первую очередь необходимо обращать внимание на общую мощность устройств, которые планируется к ним подключать. Также важен параметр максимального поглощения импульса, выражаемый в джоулях. Далее идут такие характеристики, как количество розеток, длина шнура, наличие дополнительных разъёмов (USB, телефонной линии), наличие индикации и информационных дисплеев, возможность крепления фильтра на стене и так далее.

Краткий обзор сетевых фильтров APC PM1W-RS, APC PM5-RS и стабилизатора APC LS1000-RS

Чтобы сориентировать пользователя в выборе нужного ему сетевого фильтра или стабилизатора, расскажем о представленных на рынке моделях на примере моделей APC PM1W-RS и APC PM5-RS, а также на примере стабилизатора APC LS1000-RS.

Сетевой фильтр APC PM1W-RS – это компактное, но весьма эффективное устройство для защиты бытовой техники и электроприборов. По конструкции устройство напоминает переходник: одна вилка для подключения к электросети соседствует тут с одной розеткой стандарта Schuko (EURO) с двумя контактами и заземлением.

APC PM1W-RS может подключаться к электросети со стабильным напряжением до 250 вольт и частотой 50 герц. Номинальная сила тока – 16 ампер. Устройство позволяет подключать один или несколько (через тройник) электроприборов общей мощностью до 3500 ватт. Также 16 ампер позволяет подключать мощную бытовую технику.

APC PM1W-RS

Помимо сглаживания скачков напряжения, данный сетевой фильтр эффективно подавляет высокочастотные и импульсные помехи до 30 децибел и защищает технику от короткого замыкания в сети. Максимальное значение поглощения импульса у APC PM1W-RS равно 916 джоулям.

APC PM5-RS

Сетевой фильтр APC PM5-RS – это классическое устройство своего класса, конструкцией напоминающее удлинитель-разветвитель. Фильтр позволяет подключить несколько бытовых электроприборов или единиц электроники общей мощностью до 2300 ватт. Для подключения техники в APC PM5-RS предусмотрено пять розеток стандарта Schuko (EURO). При этом одна розетка расположена на большем расстоянии от остальных – что может быть весьма полезно для подключения устройства с массивной вилкой или вилкой блочного типа. И прочих элементов конструкции APC PM5-RS можно отметить шнур длиной 1,83 метра, индикаторы заземления и наличия тока, а также общий переключатель, подающий или выключающий ток на все розетки фильтра разом. Оригинальной особенностью конструкции APC PM5-RS можно считать скошенную верхнюю грань корпуса.

Помимо выравнивания скачков напряжения, APC PM5-RS способен подавлять высокочастотные и импульсные помехи в диапазоне от 100 килогерц до 10 мегагерц силой до 40 децибел. Максимальная нагрузка на устройство может составлять 10 ампер, фильтр позволяет рассеивать импульс с энергией до 918 джоулей. За защиту от короткого замыкания в APC PM5-RS отвечает многоразовый биметаллический предохранитель автоматического типа.

Читайте так же:
Источник питания с регулируемым стабилизатором тока

Оба вышеупомянутых сетевых фильтра относятся к линейке APC Essential SurgeArrest, схемотехника которых включает металло-оксидные варисторы.

Релейный стабилизатор напряжения APC LS1000-RS – это компактное универсальное устройство, с высокой перегрузочной способностью и низким уровнем шума за счёт использования системы пассивного охлаждения без вентиляторов. Корпус устройства сделан из качественного пластика, в продаже имеются варианты чёрного и белого цвета. К электросети APC LS1000-RS подключается с помощью шнура длиной 1 метр. Входные розетки стандарта Schuko (EURO) расположены на верхней грани аппарата. Их три – два парные, с небольшим свободным пространством между ними и одна – находящаяся от них чуть в отдалении.

APC LS1000-RS

Рядом с блоком розеток находятся два информационных светодиода. На нижней грани корпуса APC LS1000-RS мы находим четыре прорезиненные ножки и два фигурных углубления для крепления стабилизатора на стене. Сбоку, около выхода сетевого шнура, расположен общий переключатель. Корпус аппарата по всей своей площади имеет щелевые отверстия для отвода тепла. Впрочем, схемотехника APC LS1000-RS достаточно лаконична и в корпусе – даже компактном – имеется достаточно свободного места, чтобы не бояться перегрева устройства.

Заявленные технические характеристики говорят, что стабилизатор APC LS1000-RS способен работать с напряжением в диапазоне 184-284 вольта, обеспечивая выходные значения в диапазоне 198-242 вольта. Активная мощность подключаемых электроприборов может составлять 500 ватт. В случае резкого всплеска в электросети APC LS1000-RS готов поглотить энергию импульса до 198 джоулей. Компоненты рабочей схемы данного стабилизатора обеспечивают форму выходного сигнала в виде синусоиды без искажений.

Стабилизатор APC LS1000-RS отличается хорошим дизайном и небольшими габаритами. Пассивная система охлаждения не производит дополнительного (помимо звуков работы реле) шума. Диапазона заявленных характеристик устройства вполне достаточно для обеспечения стабильной работы нескольких единиц бытовой или вычислительной техники (например, компьютера с периферией или телевизора с медиаплеером и игровой приставкой) в условиях проблемной (но не экстремальной!) подачи электричества в местную сеть.

Выражаем благодарность специалистам магазина «Ситилинк» за комментарии, полученные в ходе работы над этим текстом.

Необходимость покупки стабилизатора напряжения

Не секрет, что качество электроэнергии в наших сетях оставляет желать лучшего. Зачастую мы наблюдаем искажение синусоидальной формы напряжения и тока.

высокочастотные импульсы. Нередки случаи, когда напряжение может скакать от 110В до 260В. Результат всего этого — необратимо поврежденная бытовая техника, рассчитанная на напряжение в 220В (+/-10%). И, как не прискорбно, такая поломка не подлежит гарантийному ремонту, так как практически все производители указывают отдельным пунктом, что все электроприборы должны эксплуатироваться согласно строгим техническим условиям с отклонением напряжения не более 10%.

Но даже если скачки напряжения в сети не критические (не более 10%) и не принесут вреда бытовым приборам, они могут приводить к нестабильной работе и чрезмерному потреблению электроэнергии. Приведем практический пример: пусковой момент всех электродвигателей зависит от напряжения. Если напряжение отклоняется в нижнюю сторону, пусковой момент падает и происходит нагрев обмоток, если напряжение выше номинального, ток вырастает и происходит тот же нагрев обмотки. И в обоих случаях это ведет к увеличению энергопотребления в среднем на 18-21%. С осветительными приборами происходит увеличение светового потока и снижении ресурса прибора при повышении напряжения и потеря светового потока при понижении напряжения. Техника с нагревательными элементами при недостаточном напряжении будет затрачивать больше времени на работу, соответственно энергопотребление возрастет.

Как же обезопасить себя от порчи электрических приборов и сократить расходы на электроэнергию? Ответ один — стабилизировать напряжение с помощью специального оборудования. На самом деле, такого оборудования на современном рынке не так уж и много и представлено оно автоматическими устройствами защиты и стабилизаторами напряжения.

Принцип работа устройства защиты (или УЗ) – это постоянный контроль входного напряжения в сети и, в случае отклонения его от нормы, происходит размыкание сети и полное отключение потребителей. Это самый бюджетный вариант для защиты от перепадов напряжения, но согласитесь — неудобный. Если происходят частые скачки напряжения, весь дом периодически будет полностью без электроснабжения.

Поэтому сегодня остановимся и подробнее рассмотрим более практичный и удобный вариант. Это стабилизатор напряжения – прибор, который обеспечит потребителям стабильное напряжение 220В, независимо от его входных параметров. Покупка и установка стабилизатора устранит недостатки электрических сетей и, соответственно, увеличит ресурс работы приборов, поможет снизить потребление энергии и исключит преждевременные поломки оборудования.

Итак — способ обезопасить себя от неприятностей есть. Теперь нужно подобрать подходящий стабилизатор, но это вопрос неоднозначный и конкретного алгоритма выбора нет. Нельзя просто прийти в магазин и купить первый попавшийся прибор. Это сложное техническое устройство, от работы которого зависит, насколько качественной будет защита приборов. Перед покупкой необходимо ответить на множество вопросов: «Какой тип стабилизатора выбрать?», «Какая модель подойдет?», «Какой мощности необходим прибор?»

Читайте так же:
Стабилизаторы напряжения тока реферат

Попробуем разобраться во всех нюансах на примере стабилизаторов напряжения, предлагаемых компанией «Ресанта». Оборудование от «Ресанта» на электротехническом рынке представлено уже более 15 лет и завоевало популярность, как на территории России, так и в странах СНГ. Вся продукция – это высокотехнологичные сертифицированные изделия, которые отвечают всем международным и российским стандартам. Все представленные модели стабилизаторов вы найдете на сайте магазина «Ресанта-Урал» или в специализированном интернет магазине г.Екатеринбурга по адресу ул. Новостроя 1А, офис 105.

Итак, с чем следует определиться, это:

1 этап — «Определение типа стабилизатора».

Тип стабилизатора подбирают исходя из типа питающей сети, однофазная(220В) или трехфазная(380В). Как правило, в квартирах и в частных домах преобладают однофазные сети переменного напряжения 220В, а в промышленных помещениях – трехфазные на 380В. Но, как всегда, могут быть исключения из правил и лучше убедиться и уточнить этот фактор. Это сделать довольно просто — посмотрите, какое количество проводов заходит в помещение, если оно не превышает 3х – это однофазная сеть на 220В, если у вас минимум четыре провода — это сеть на 380В. Если трудно подсчитать провода — посмотрите на счетчик электроэнергии, и подсчитайте светодиодные индикаторы импульсов. На однофазной сети он один, а трехфазная сеть имеет три индикатора (фазы А,В,С). И конечно же лучше всего обратиться к электрику, который и потребителей посчитает и суммарную мощность, а так же учтет пусковые токи, тем самым дав Вам правильную рекомендацию по необходимому типу и мощности стабилизатора напряжения.

С типом сети мы определились и для однофазной сети подбираем стабилизатор на 220В, а вот для сети 380В можно использовать два варианта. Первый — выбрать прибор на 380В или установить три однофазных стабилизатора. Так же — три однофазных прибора можно устанавливать и в случае, если у вас будет трехфазный потребитель, или просто будет распределение нагрузки по фазно. Например, одна часть дома будет запитана от фазы А, вторая от фазы В, и последняя фаза будет снабжать приусадебные постройки. Установка трех однофазных стабилизаторов иногда экономически выгоднее, и вы получите преимущества: первое — три однофазные сети полностью независимые друг от друга и второе — возможность выбрать прибор любого типа среди однофазных (релейный, электродинамический, электромеханический, электронный и т.д) потому как выбор среди трехфазных моделей весьма ограничен (электромеханические, релейные). И третье – для каждой из фаз можно выбрать более или менее чувствительный прибор и разной мощности. К примеру, от одной из фаз будет питаться особо чувствительное оборудование и потребует электромеханическую модель, а вторая фаза будет питать гараж и вполне достаточно, релейной модели.

2 этап — «Выбор модели стабилизатора».

Магазин «Ресанта-Урал»предлагает линейку стабилизаторов торговой марки «Ресанта», при производстве которой были заложены повышенные стандарты качества комплектующих деталей и усилены основные силовые узлы оборудования. Например, автотрансформатор, имеющий запас мощности 30%. Итак, модели стабилизаторов можно разделить на электромеханические стабилизаторы напряжения и релейные стабилизаторы напряжения.

Электромеханические стабилизаторы состоят из автотрансформатора, включенного в первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора. Серия электромеханических стабилизаторов ТМ «Ресанта» представлена
электромеханическими однофазными стабилизаторами и электромеханическими трехфазными моделями.

Эти модели очень популярны среди российских потребителей, так как при довольно низкой стоимости они обладают рядом неоспоримых достоинств:

  • плавность регулировки напряжения
  • высокая точность стабилизации 2%
  • допустим широкий диапазон входных напряжений
  • отсутствуют колебания напряжения на выходе
  • способность выдерживать перегрузку, вплоть до 100% в течении нескольких секунд
  • пониженная чувствительность к искажениям частоты тока и напряжения.

Несмотря на все вышеперечисленные достоинства стабилизатора, у него есть и недостатки, но они не критичны. Из-за наличия в конструкции движущей части (скользящий контакт между графитовой щеткой и катушкой), в зависимости от частоты перепадов напряжения, потребуется периодическая замена графитовой щетки. Также данный тип стабилизаторов не может использоваться при температуре ниже -5°С

Релейные стабилизаторы относят к автотрансформаторным стабилизатором. Регулировка напряжения в них происходит путем переключения обмоток силового автотрансформатора. Т.е понижение или повышение напряжения на выходе идет параллельно повышению или понижению на входе. Точность данных моделей составляет до 8% и зависит от количества ступеней автотрансформатора (чем их больше, тем точнее напряжение на выходе). Релейные стабилизаторы идеально подходят для работы в условиях с постоянными скачками напряжения.

Читайте так же:
Что такое понижающий стабилизатор напряжения тока

Данный модельный ряд представлен устройствами

  • однофазными моделями с цифровым дисплеем и возможностью настенного крепления
  • напольными однофазными моделями
  • однофазными моделями для пониженного напряжения (преимущества данного типа стабилизаторов, работа при очень низком входящем напряжении, от 90В)
  • портативные стабилизаторы «Пилот» (компактного размера, предназначенные для особо чувствительных приборов и электроники)

Основные преимущества релейных стабилизаторов:

  1. высокая скорость стабилизации (0,1-0,15 секунд)
  2. широкий диапазон стабилизации от 140-270В (90-260В, модели СПН)
  3. длительность перегрузки в 110% в течении 4 секунд
  4. температурный режим эксплуатации от -20 до +35°С
  5. долговечность работы без технических осмотров.

К недостаткам данных моделей относят ступенчатый способ стабилизации. Т.е. те самые 8% погрешности, но не велика беда в 10% по ГОСТу мы укладываемся…

Этап 3 — «Выбор мощности стабилизатора».
В этом вопросе главное — правильно произвести все расчеты. Мощность стабилизатора напрямую зависит от общей мощности всех электроприборов. Первое, что необходимо сделать — подсчитать мощность всех электропотребителей, для которых будет использоваться прибор. Мощность всех потребителей вносим в один список и указываем для каждого из них активную мощность (измеряется в Вт и указана в инструкции к прибору). Но следует к этому вопросу подойти рационально и подсчитать только те приборы, которые будут включены в сеть одновременно, иначе это грозит дополнительными затратами на слишком мощную модель стабилизатора. Например, у вас имеется точило, болгарка и электродрель, но одновременно все они не используются, поэтому считайте самый мощный из приборов.
Проведем все расчеты на конкретном примере

Ключевые отличия однофазного типа стабилизаторов от других видов

При возникновении проблем с качеством сетевого напряжения одним из самых распространённых советов будет установить стабилизатор напряжения. Данный прибор предназначен для повышения или понижения величины фактически получаемого из сети напряжения до необходимого (номинального) значения. В этой статье мы поговорим об однофазных стабилизаторах, рассмотрим их типы и основные характеристики, дадим рекомендации по выбору и применению, а также ответим на вопрос: «Чем отличается однофазный тип стабилизаторов от других видов?».

Содержание

  • Особенности однофазных стабилизаторов напряжения
  • Как работают?
  • Где применяются?
  • С какой нагрузкой могут работать?
  • Как подключаются?
  • Могут ли применяться в условиях трехфазного сетевого ввода?
  • Так чем же отличается однофазный тип стабилизаторов от других видов?
  • Все ли однофазные стабилизаторы одинаковы?
  • Какие типы однофазных стабилизаторов представлены на отечественном рынке?
  • Электромеханические стабилизаторы
  • Релейные стабилизаторы
  • Электронные стабилизаторы
  • Инверторные стабилизаторы
  • Как выбрать однофазный стабилизатор?
  • Выбор однофазного стабилизатора. Практические примеры
  • Пример 1. Защита единичной нагрузки
  • Пример 2. Защита нескольких нагрузок
  • Пример 3. Централизованная защита всех потребителей в однофазной сети
  • Пример 4. Защита потребителей в трехфазной сети
  • Пример 5. Защита нагрузки, потребляемая мощность которой больше мощности одной фазы трехфазной сети
  • Где купить качественный однофазный инверторный стабилизатор?
  • Особенности однофазных стабилизаторов напряжения

    Как работают?

    Любой современный стабилизатор напряжения является достаточно сложным высокотехнологичным устройством с автоматическим режимом работы, не требующим никаких вмешательств пользователя.

    Однофазные стабилизаторы с трансформаторным преобразованием (релейные, тиристорные, симисторные) имеют общий алгоритм построения защиты нагрузки от некачественного напряжения. Входное напряжение сети поступает на электронную плату управления, где происходит его измерение и сравнение с номинальным значением. При возникновении его недопустимого отклонения блок управления подает сигнал на исполнительный элемент, который корректирует напряжение.

    Принципиально по-другому работают стабилизаторы инверторного типа. Преобразование напряжения в них проходит в две стадии: сначала выпрямитель преобразует нестабильное переменное напряжение в постоянное, а затем инвертор снова создает из него переменное напряжение требуемого значения со стабильным синусом.

    Читатели, знакомые с принципом действия источников бесперебойного питания (ИБП) топологии online, могут отметить схожесть их работы с инверторными стабилизаторами: постоянное двойное преобразование напряжения, полностью исключающее задержку стабилизации.

    Где применяются?

    Изделия рассчитаны на использование в электросети с одной питающей фазой, при этом сеть может быть как проблемной (например, с хроническими отклонениями напряжения от нормы), так и нормальной (т.е. без характерных колебаний и искажений).

    Однофазные стабилизаторы эксплуатируются и в быту (квартиры, частные дома, дачи), и на коммерческих/промышленных объектах (магазины, офисы, предприятия). Главное, чтобы в точке подключения устройства к сети присутствовало напряжение с соответствующей фазностью и значением, при котором стабилизатор способен функционировать.

    Существует три сценария применения однофазного стабилизатора:

    1. локально, для защиты единственной нагрузкой;
    2. локально, для защиты нескольких электроприборов;
    3. магистрально на всю сеть какого-то помещения или строения, например, загородного дома.

    В последнем случае обеспечивается централизованная защита сразу всех работающих в сети электроприборов, сам же стабилизатор подключается через распределительный щиток между вводным автоматом и конечными нагрузками (строго после счетчика электроэнергии).

    Читайте так же:
    Модуль стабилизатор напряжения с ограничением по току

    С какой нагрузкой могут работать?

    В теории – с любой, подходящей по мощности и требуемому напряжению (оно должно соответствовать выходному напряжению стабилизатора). На практике, к сожалению, не все стабилизаторы могут эффективно работать с современной бытовой техникой и электроникой, не говоря уже об оборудовании более требовательном к качеству электропитания.

    Как подключаются?

    Известно, что любая однофазная электрическая цепь состоит всего из двух рабочих проводников (фазного L и нулевого N) и одного защитного заземляющего (PE). Поэтому для подключения однофазного стабилизатора (если говорить о мощном устройстве) достаточно присоединить эти проводники питающей сети к его входными клеммам на корпусе, а защищаемый электроприбор подключить к выходным клеммам, разумеется, не забыв о проводнике заземления.

    Подключение маломощных стабилизаторов к сети еще более простой процесс, который не требует каких-то специальных знаний и выполняется обычным включением вилки в розетку. Аналогичным штепсельным соединением подключается и защищаемый электроприбор – к розетке, расположенной на панели стабилизатора.

    Могут ли применяться в условиях трехфазного сетевого ввода?

    Очевидно, что все однофазные стабилизаторы предназначены для защиты однофазных электроприборов. Однако это не говорит об их возможности работы лишь в однофазных сетях. Существует множество примеров организации защиты электроприборов в трехфазных сетях с помощью однофазных стабилизаторов. Такое подключение возможно, но только с однофазной нагрузкой и только при подключении к одной из фаз и нейтрали. Устройства при этом могут работать как магистральные (коррекция и стабилизация напряжения всей сети дома), так и локальные (защита только некоторых электроприборов).

    Ограничением на использование однофазных стабилизаторов в трехфазной сети может быть только наличие хотя бы одной трехфазной техники (например, электроплиты). Для ее корректной защиты должен применяться только трехфазный стабилизатор.

    Все виды допустимых и недопустимых подключений отображены на рисунках ниже.

    Ограничители напряжения: Простейшие способы ограничения напряжений и защиты от кратковременных импульсных перенапряжений

    В тех случаях, когда необходимо ограничить диапазон изменения какого-либо сигнала, используются устройства, называемые ограничителями. В подобных цепях находят широкое применение диоды различных видов (импульсные, универсальные, стабилитроны, ограничители и др.).

    С помощью импульсных стабилитронов или ограничителей напряжения можно защитить входные (и выходные) цепи различных узлов аппаратуры от воздействия кратковременных импульсных помех и перенапряжений, проникающих в них из-за грозовых разрядов, коммутации индуктивных нагрузок, статических электрических разрядов и т.п. (рис. 3.2‑1. 3.2‑4).

    Рис. 3.2-1. Схема защиты диодного моста и трансформатора

    Рис. 3.2-2. Схема защиты входной и выходной цепей транзисторного усилителя

    Рис. 3.2-3. Схема защиты ОУ по цепям питания

    Рис. 3.2-4. Схемы защиты ОУ по входным и выходным однополярным (а) и двуполярным (б, в) сигнальным цепям

    Обыкновенные универсальные, выпрямительные или импульсные диоды также могут использоваться в схемах ограничения напряжения. Например, если необходимо ограничить уровень напряжения сигнала каким-либо конкретным значением, то подойдет простейшая схема представленная на рис. 3.2-5. Здесь напряжение ограничения составляет примерно 5,6 В. Оно складывается из значения опорного напряжения (U_ <оп>= <5 В>) и падения напряжения на диоде при прямом смещении (для многих кремниевых диодов

    Рис. 3.2-5. Простейший одноуровневый диодный ограничитель

    Аналогично может быть построена схема и для двухуровневого ограничения (рис. 3.2-6).

    Рис. 3.2-6. Двухуровневый диодный ограничитель

    Такая и подобные схемы широко используются для защиты различных узлов электронной аппаратуры. Например, входные цепи цифровых микросхем КМОП часто выполняются по схеме приведенной на рис. 3.2-7.

    Рис. 3.2-7. Типовая схема защиты входных узлов логических элементов КМОП

    На рис. 3.2-8 показан последовательный диодный двусторонний ограничитель, в котором при входных напряжениях ±0,5 В напряжение на выходе практически равно нулю и отличается от нуля, если входное напряжение выходит за указанные рамки. Такой ограничитель позволяет подавить нежелательные сигналы малого уровня (фон, шумы).

    Рис. 3.2-8. Последовательный двусторонний диодный ограничитель

    На рис. 3.2-9 приведен еще один параллельный диодный двусторонний ограничитель, в котором напряжения ±0,5 В передаются на вход без ограничения, а напряжения, выходящие за эти рамки, ограничиваются.

    Рис. 3.2-9. Параллельный диодный ограничитель по уровню ±0,5 В

    Для получения уровней ограничения порядка ±0,1. 0,3 В можно использовать германиевые диоды или диоды Шоттки, а при необходимости увеличения уровней ограничения до ±1 В , вместо одного диода включают последовательно два или более диодов. Для еще больших напряжений можно использовать стабисторы, светодиоды (в прямом включении), стабилитроны.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию