Sadzīves tehnikai ir nepieciešams stabils spriegums, lai tā darbotos pareizi. Parasti tīklā var rasties dažādas kļūmes. Spriegums no 220 V var novirzīties un ierīce nedarbosies. Pirmkārt, nosit lampas. Ja ņemam vērā sadzīves tehniku mājā, tad var ciest televizori, audio tehnika un citas ierīces, kas darbojas no elektrotīkla.
Šādā situācijā cilvēkiem palīgā nāk pārslēgšanas sprieguma stabilizators. Viņš pilnībā spēj tikt galā ar pārspriegumiem, kas rodas katru dienu. Tajā pašā laikā daudzus uztrauc jautājums par to, kā parādās sprieguma kritumi un ar ko tie ir saistīti. Tie galvenokārt ir atkarīgi no transformatora darba slodzes. Mūsdienās elektroierīču skaits dzīvojamās ēkās nepārtraukti pieaug. Tā rezultātā pieprasījums pēc elektrības noteikti pieaugs.
Jāņem vērā arī tas, ka dzīvojamai ēkai var pievilkt kabeļus, kas jau sen ir novecojuši. Savukārt dzīvokļa elektroinstalācija vairumā gadījumu nav paredzēta lielām slodzēm. Lai jūsu ierīces būtu drošībā mājās,jums vajadzētu tuvāk iepazīties ar sprieguma stabilizatoru ierīci, kā arī to darbības principu.
Kāda ir stabilizatora funkcija?
Pārslēgšanās sprieguma regulators galvenokārt kalpo kā tīkla kontrolleris. Viņš izseko visus lēcienus un likvidē. Tā rezultātā iekārta saņem stabilu spriegumu. Elektromagnētiskos traucējumus ņem vērā arī stabilizators, un tie nevar ietekmēt ierīču darbību. Tādējādi tīkls atbrīvojas no pārslodzēm, un īssavienojumu gadījumi ir praktiski izslēgti.
Vienkārša stabilizatora ierīce
Ja ņemam vērā standarta komutācijas sprieguma strāvas regulatoru, tad tajā ir uzstādīts tikai viens tranzistors. Parasti tos izmanto tikai komutācijas tipa, jo šodien tie tiek uzskatīti par efektīvākiem. Rezultātā var ievērojami palielināt ierīces efektivitāti.
Otrs svarīgais komutācijas sprieguma regulatora elements jāsauc par diodēm. Parastajā shēmā tos var atrast ne vairāk kā trīs vienības. Tie ir savienoti viens ar otru ar droseles palīdzību. Filtri ir svarīgi tranzistoru normālai darbībai. Tie ir uzstādīti ķēdes sākumā, kā arī beigās. Šajā gadījumā vadības bloks ir atbildīgs par kondensatora darbību. Tā neatņemama sastāvdaļa tiek uzskatīta par rezistoru dalītāju.
Kā tas darbojas?
Atkarībā no ierīces veida pārslēgšanas sprieguma regulatora darbības princips var atšķirties. Ņemot vērā standartumodeli, mēs varam teikt, ka vispirms strāva tiek piegādāta tranzistoram. Šajā posmā tas tiek pārveidots. Turklāt darbā ir iekļautas diodes, kuru pienākumos ietilpst signāla pārraide uz kondensatoru. Ar filtru palīdzību tiek novērsti elektromagnētiskie traucējumi. Kondensators šajā brīdī izlīdzina sprieguma svārstības un caur induktors strāva caur pretestības dalītāju atkal atgriežas tranzistoros pārveidošanai.
Mājās gatavotas ierīces
Jūs varat izgatavot pārslēgšanas sprieguma regulatoru ar savām rokām, taču tiem būs maza jauda. Šajā gadījumā tiek uzstādīti visizplatītākie rezistori. Ja ierīcē izmantojat vairāk nekā vienu tranzistoru, varat sasniegt augstu efektivitāti. Svarīgs uzdevums šajā sakarā ir filtru uzstādīšana. Tie ietekmē ierīces jutīgumu. Savukārt ierīces izmēri nemaz nav svarīgi.
Viena tranzistora stabilizatori
Šis komutācijas līdzstrāvas sprieguma stabilizatora veids lepojas ar 80% efektivitāti. Parasti tie darbojas tikai vienā režīmā un var tikt galā tikai ar nelieliem traucējumiem tīklā.
Atsauksmes šajā gadījumā pilnīgi nav. Tranzistors standarta komutācijas sprieguma regulatora ķēdē darbojas bez kolektora. Tā rezultātā kondensatoram nekavējoties tiek pievienots liels spriegums. Vēl vienu šāda veida ierīču atšķirīgo iezīmi var saukt par vāju signālu. Šo problēmu var atrisināt dažādi pastiprinātāji.
Tā rezultātā jūs varat sasniegt labāku veiktspējutranzistori. Ierīces rezistoram ķēdē jābūt aiz sprieguma dalītāja. Šajā gadījumā būs iespējams sasniegt labāku ierīces veiktspēju. Kā regulators ķēdē, komutācijas līdzstrāvas sprieguma stabilizatoram ir vadības bloks. Šis elements spēj vājināt, kā arī palielināt tranzistora jaudu. Šī parādība notiek ar droseles palīdzību, kas ir savienotas ar sistēmas diodēm. Regulatora slodzi kontrolē caur filtriem.
Slēdža tipa sprieguma stabilizatori
Šāda veida komutācijas sprieguma regulatora 12V efektivitāte ir 60%. Galvenā problēma ir tā, ka tā nespēj tikt galā ar elektromagnētiskajiem traucējumiem. Šajā gadījumā ir apdraudētas ierīces, kuru jauda pārsniedz 10 W. Mūsdienu šo stabilizatoru modeļi var lepoties ar maksimālo spriegumu 12 V. Rezistoru slodze ir ievērojami vājināta. Tādējādi, pa ceļam uz kondensatoru, spriegumu var pilnībā pārveidot. Tieši strāvas frekvences ģenerēšana notiek izejā. Kondensatora nodilums šajā gadījumā ir minimāls.
Vēl viena problēma ir saistīta ar vienkāršu kondensatoru izmantošanu. Patiesībā viņi uzstājās diezgan vāji. Visa problēma ir tieši augstfrekvences emisijās, kas rodas tīklā. Lai atrisinātu šo problēmu, ražotāji sāka uzstādīt elektrolītiskos kondensatorus uz pārslēgšanas sprieguma regulatora (12 volti). Rezultātādarba kvalitāte tika uzlabota, palielinot ierīces jaudu.
Kā darbojas filtri?
Standarta filtra darbības princips ir balstīts uz signāla ģenerēšanu, kas tiek ievadīts pārveidotājā. Šajā gadījumā papildus tiek aktivizēta salīdzināšanas ierīce. Lai tiktu galā ar lielām svārstībām tīklā, filtram ir nepieciešami vadības bloki. Šajā gadījumā izejas spriegumu var izlīdzināt.
Lai atrisinātu problēmas ar nelielām svārstībām, filtram ir īpašs atšķirības elements. Ar tās palīdzību spriegums iziet ar ierobežojošo frekvenci, kas nepārsniedz 5 Hz. Šajā gadījumā tas pozitīvi ietekmē signālu, kas ir pieejams sistēmas izejā.
Pārveidoti ierīču modeļi
Maksimālā slodzes strāva šim tipam tiek uztverta līdz 4 A. Kondensatora ieejas spriegumu var apstrādāt līdz atzīmei, kas nepārsniedz 15 V. Ieejas strāvas parametrs tie parasti nepārsniedz 5 A Šajā gadījumā pulsācijai ir atļauts būt minimālam ar amplitūdu tīklā, kas nepārsniedz 50 mV. Šajā gadījumā frekvenci var uzturēt 4 Hz līmenī. Tas viss galu galā pozitīvi ietekmēs kopējo efektivitāti.
Mūsdienīgi iepriekšminētā tipa stabilizatoru modeļi tiek galā ar slodzi aptuveni 3 A. Vēl viena šīs modifikācijas atšķirīgā iezīme ir ātrs pārveidošanas process. Tas lielā mērā ir saistīts ar jaudīgu tranzistoru izmantošanu, kas darbojas ar strāvu. Rezultātā ir iespējams stabilizēt izejas signālu. Izejā papildus tiek aktivizēta pārslēgšanas diode. Tas ir uzstādīts sistēmā netālu no sprieguma mezgla. Siltuma zudumi ir ievērojami samazināti, un tā ir nepārprotama šāda veida stabilizatora priekšrocība.
Impulsa platuma modeļi
Šā tipa impulsu regulējama sprieguma stabilizatora efektivitāte ir 80%. Tas spēj izturēt nominālo strāvu 2 A līmenī. Ieejas sprieguma parametrs ir vidēji 15 V. Tādējādi izejas strāvas pulsācija ir diezgan zema. Šo ierīču atšķirīgo iezīmi var saukt par spēju strādāt ķēdes režīmā. Rezultātā ir iespējams izturēt slodzes līdz 4 A. Šajā gadījumā īssavienojumi ir ārkārtīgi reti.
Starp trūkumiem jāatzīmē droseles, kurām ir jātiek galā ar spriegumu no kondensatoriem. Galu galā tas izraisa ātru rezistoru nodilumu. Lai tiktu galā ar šo problēmu, zinātnieki ierosina izmantot lielu skaitu no tiem. Tīklā esošie kondensatori ir nepieciešami, lai kontrolētu ierīces darbības frekvenci. Šajā gadījumā kļūst iespējams likvidēt svārstību procesu, kā rezultātā krasi samazinās stabilizatora efektivitāte.
Jāņem vērā arī pretestība ķēdē. Šim nolūkam zinātnieki uzstāda īpašus rezistorus. Savukārt diodes spēj palīdzēt ar asām pārejām ķēdē. Stabilizācijas režīms tiek aktivizēts tikai pie maksimālās ierīces strāvas. Lai atrisinātu problēmu ar tranzistoriem, daži izmanto siltuma izlietnes mehānismus. Šajā gadījumāierīces izmēri ievērojami palielināsies. Sistēmas droseles jāizmanto daudzkanālu. Vadi šim nolūkam parasti tiek ņemti sērijā "PEV". Tie sākotnēji tiek ievietoti magnētiskajā piedziņā, kas ir izgatavota no krūzes tipa. Turklāt tas satur tādu elementu kā ferīts. Starp tiem galu galā jāveido atstarpe, kas nav lielāka par 0,5 mm.
Sadzīves stabilizatori ir vispiemērotākie "WD4" sērijai. Tie spēj izturēt ievērojamu slodzes strāvu proporcionālu pretestības izmaiņu dēļ. Šajā laikā rezistors spēs izturēt mazo maiņstrāvu. Ierīces ieejas spriegumu vēlams izlaist caur LS sērijas filtriem.
Kā stabilizators tiek galā ar maziem viļņiem?
Pirmkārt, 5V komutācijas sprieguma regulators aktivizē palaišanas bloku, kas ir savienots ar kondensatoru. Šajā gadījumā atsauces strāvas avotam ir jānosūta signāls uz salīdzināšanas ierīci. Lai atrisinātu problēmu ar pārveidošanu, darbā ir iekļauts līdzstrāvas pastiprinātājs. Tādējādi var uzreiz aprēķināt lēcienu maksimālo amplitūdu.
Turpmāk caur induktīvo uzglabāšanas strāvu pāriet uz komutācijas diodēm. Lai ieejas spriegums būtu stabils, izejā ir filtrs. Šajā gadījumā ierobežojošā frekvence var būtiski mainīties. Maksimālā tranzistora slodze var izturēt līdz 14 kHz. Induktors ir atbildīgs par spriegumu tinumā. Pateicoties ferītam, strāvu var stabilizēt sākumāposms.
Atšķirība starp paaugstinošiem stabilizatoriem
Ieslēgšanas paaugstināšanas sprieguma stabilizatoram ir jaudīgi kondensatori. Atgriezeniskās saites laikā viņi uzņemas visu nastu uz sevi. Šajā gadījumā tīklā jāatrodas galvaniskajai izolācijai. Viņa ir atbildīga tikai par ierobežojošās frekvences palielināšanu sistēmā.
Papildu svarīgs elements ir vārti aiz tranzistora. Tas saņem strāvu no strāvas avota. Izejā pārveidošanas process notiek no induktora. Šajā posmā kondensatorā veidojas elektromagnētiskais lauks. Tādējādi tranzistorā tiek iegūts atsauces spriegums. Pašindukcijas process sākas secīgi.
Šajā posmā diodes netiek izmantotas. Pirmkārt, induktors dod spriegumu kondensatoram, un tad tranzistors to nosūta uz filtru un arī atpakaļ uz induktors. Rezultātā veidojas atgriezeniskā saite. Tas notiek, līdz stabilizējas vadības bloka spriegums. Tam viņam palīdzēs uzstādītās diodes, kas saņem signālu no tranzistoriem, kā arī stabilizatora kondensators.
Invertēšanas ierīču darbības princips
Viss invertēšanas process ir saistīts ar pārveidotāja aktivizēšanu. Pārslēgšanas maiņstrāvas sprieguma stabilizatora tranzistori ir slēgta tipa "BT" sērijas. Vēl vienu sistēmas elementu var saukt par rezistoru, kas uzrauga svārstību procesu. Tieša indukcija ir ierobežojošās frekvences samazināšana. Pie ieejas viņapieejams ar 3 Hz. Pēc pārveidošanas procesiem tranzistors nosūta signālu uz kondensatoru. Galu galā ierobežojošā frekvence var dubultoties. Lai lēcienus padarītu mazāk pamanāmus, nepieciešams jaudīgs pārveidotājs.
Tiek ņemta vērā arī pretestība svārstību procesā. Šis parametrs ir maksimāli pieļaujams 10 omi līmenī. Pretējā gadījumā tranzistora diodes nevarēs pārraidīt signālu. Vēl viena problēma ir magnētiskajos traucējumos, kas atrodas izejā. Daudzu filtru uzstādīšanai tiek izmantoti NM sērijas droseles. Tranzistoru slodze tieši ir atkarīga no kondensatora slodzes. Pie izejas tiek aktivizēta magnētiskā piedziņa, kas palīdz stabilizatoram pazemināt pretestību līdz vajadzīgajam līmenim.
Kā darbojas naudas regulatori?
Slēdža sprieguma stabilizators parasti ir aprīkots ar "KL" sērijas kondensatoriem. Šajā gadījumā tie var ievērojami palīdzēt ar ierīces iekšējo pretestību. Strāvas avoti tiek uzskatīti par ļoti dažādiem. Vidēji pretestības parametrs svārstās ap 2 omi. Darba frekvenci uzrauga rezistori, kas ir savienoti ar vadības bloku, kas sūta signālu pārveidotājam.
Daļēji slodze pazūd pašindukcijas procesa dēļ. Sākotnēji tas notiek kondensatorā. Pateicoties atgriezeniskās saites procesam, dažos modeļos ierobežojošā frekvence var sasniegt 3 Hz. Šajā gadījumāelektromagnētiskais lauks neietekmē elektrisko ķēdi.
Barošanas avoti
Tīklā parasti tiek izmantoti 220 V barošanas avoti. Šajā gadījumā no komutācijas sprieguma regulatora var sagaidīt augstu efektivitāti. Līdzstrāvas pārveidošanai tiek ņemts vērā tranzistoru skaits sistēmā. Tīkla transformatorus barošanas blokos izmanto reti. Tas lielā mērā ir saistīts ar lielajiem lēcieniem. Tomēr to vietā bieži tiek uzstādīti taisngrieži. Barošanas blokā tam ir sava filtrēšanas sistēma, kas stabilizē robežspriegumu.
Kāpēc uzstādīt kompensācijas šuves?
Kompensatoriem vairumā gadījumu ir sekundāra loma stabilizatorā. Tas ir saistīts ar impulsu regulēšanu. Lielākoties to dara tranzistori. Tomēr kompensatoriem joprojām ir savas priekšrocības. Šajā gadījumā daudz kas ir atkarīgs no tā, kuras ierīces ir pievienotas strāvas avotam.
Ja runājam par radioiekārtām, tad nepieciešama īpaša pieeja. Tas ir saistīts ar dažādām vibrācijām, kuras šāda ierīce uztver atšķirīgi. Šajā gadījumā kompensatori var palīdzēt tranzistoriem stabilizēt spriegumu. Papildu filtru uzstādīšana ķēdē, kā likums, situāciju neuzlabo. Tomēr tie lielā mērā ietekmē efektivitāti.
Galvaniskās izolācijas trūkumi
Signāla pārraidei starp svarīgiem sistēmas elementiem ir uzstādītas galvaniskās izolācijas. Viņu galvenā problēmavar saukt par nepareizu ieejas sprieguma novērtējumu. Visbiežāk tas notiek ar novecojušiem stabilizatoru modeļiem. Tajos esošie kontrolieri nespēj ātri apstrādāt informāciju un pieslēgt darbam kondensatorus. Rezultātā diodes ir pirmās, kas cieš. Ja filtrēšanas sistēma ir uzstādīta aiz rezistoriem elektriskajā ķēdē, tad tie vienkārši izdeg.
