Mnohé elektronické zariadenia vyžadujú stabilný prísun elektriny, aby správne fungovali. Elektrická sieť, generátory a chemické batérie tento stav nedokážu zabezpečiť. Preto je moderná elektronika vybavená napájacími zdrojmi, v ktorých sú stabilizátory napätia a prúdu.
Stabilizátor napätia
Podľa čl. napätia (U) rozumieme zariadenie, ktorého obvody sú zostavené tak, že v automatickom režime umožňujú udržiavať úroveň (U) na vstupe spotrebiča nezmenenú v stanovených medziach. Zariadenia používajte v prípadoch, keď na zdroji nie je stabilná elektrina.
V závislosti od typu elektriny sú spotrebiče:
- Premenlivé napätie;
- konštantné napätie.
Podľa princípu konania:
- typ kompenzácie;
- parametrické.
S týmito zariadeniami nie je možné dosiahnuť dokonalé zarovnanie, ale iba čiastočne vyhladiť destabilizáciu.
Aktuálny stabilizátor
Prúdové stabilizátory (I) sa inak nazývajú generátory prúdu. ichhlavnou úlohou je, bez ohľadu na to, aká záťaž je pripojená na výstupe zariadenia (rozumej záťažový odpor), produkovať neustále stabilný prúd (I). Na zabezpečenie tohto stavu majú všetky zariadenia bez výnimky vstupnú impedanciu veľkých hodnôt.
Spektrum zariadení je široké. Používajú sa v napájacích obvodoch LED svietidiel, plynových výbojok a vždy v nabíjačkách, kde je využitá možnosť zmeny hodnoty nabíjacieho prúdu.
Ako najjednoduchšia schéma umenia. kombinácia je zdroj napätia plus rezistor. Toto je tradičná schéma napájania LED. Nevýhodou tohto technického riešenia je nutnosť použitia zdroja vysokého výkonu (U). Iba táto podmienka vám umožňuje použiť vysokoodporový rezistor na dosiahnutie stabilizačného účinku.
Typy stabilizátorov
Vzhľadom na stabilizátory napätia a prúdu musíte pochopiť, že sú rôzneho typu pre rôzne druhy elektriny. Klasifikácia ich teda rozdeľuje na zariadenia na prácu v obvodoch jednosmernej alebo striedavej elektriny. Podľa princípu získania stabilizácie existujú kompenzačné a parametrické schémy.
V zariadeniach parametrického typu sa používajú rádiové prvky, v ktorých má charakteristika prúdu a napätia (CVC) nelineárny tvar. Takže tieto prvky na prácu so striedavým napätím sú tlmivky s nasýteným feromagnetickým jadrom. Otázku priamej stabilizácie napätia riešia stabistor a zenerove diódy. Prúd je stabilizovaný pomocou tranzistorov - terénnych pracovníkov a bipolárnych pracovníkov.
Stabilizátory napätia a prúdu kompenzačného typu pracujú na princípe kompenzácie pri porovnávaní skutočného parametra elektriny s referenciou danou určitým uzlom zariadenia. V takýchto systémoch existuje spätná väzba, cez ktorú prichádza riadiaci signál do regulačného prvku. Vplyvom signálu sa parametre riadeného zariadenia menia úmerne so zmenou vstupnej elektriny a na výstupe zostáva stabilná. Kompenzačné zariadenia majú plynulú reguláciu, pulzné a kontinuálne pulzné.
Parametrické aj kompenzačné stabilizátory napätia a prúdu môžu byť charakterizované ukazovateľmi hmotnosti, veľkosti, kvality a energie. Kvalitné stabilizátory (U) zahŕňajú:
- koeficient stabilizácie napätia na vstupe;
- odpor vnútorného obvodu;
- faktor zvlnenia.
Pre stabilizátory (I):
- koeficient pre stabilizáciu vstupného (U) prúdu;
- stabilizačný faktor v procese pri zmene zaťaženia;
- koeficient čl. teplota.
Energetické parametre zahŕňajú:
- efficiency;
- sila, ktorú je regulačný prvok schopný rozptýliť.
Nastaviteľný stabilizátor napätia a prúdu
Na získanie stabilizácie so schopnosťou riadiť elektrické parametre a vyšším koeficientom, komplexný tranzistorschémy.
Schéma pozostáva z:
- Sv. prúd na tranzistore VT1. Jeho úlohou je poskytnúť jednosmerný prúd do kolektora, ktorý potom prechádza cez zosilňovač a do základne regulačného prvku.
- Zosilňovač (I) na bipolárnom VTy. Tento tranzistor reaguje na pokles napätia na odporovom deliči.
- Regulačný prvok na tranzistore VT2. Vďaka nemu sa výstup (U) buď znižuje alebo zvyšuje.
Stabilizátory striedavého napätia sa používajú na napájanie domácich spotrebičov. Štandardné parametre takýchto zariadení:
- Schopnosť upraviť (U) výstup bez skreslenia signálu.
- Stabilizácia veľkého vstupného napätia v rozmedzí od 140 do 260 voltov.
- Vysoká presnosť údržby (U) s rozdielom nie väčším ako 2 %.
- Vysoká účinnosť.
- Dostupnosť obvodov ochrany proti preťaženiu.
Obvody stabilizátora prúdu a napätia
Parametrické zariadenie (U), zostavené podľa jednostupňovej schémy.
Schéma pozostáva z:
- Zenerova dióda, ktorá klesne o jednu hodnotu napätia bez ohľadu na to, či cez ňu (I) prechádza.
- Zhášací odpor, v ktorom sa prebytočné množstvo (U) uvoľňuje pri zvyšovaní prúdu.
- Dióda fungujúca ako teplotný kompenzátor.
Podľa dvojstupňovej schémy.
Takéto schémy majú najlepší stabilizačný výkon, pretože pozostávajú z:
- Pre-kaskádastabilizácia, vykonaná na dvoch sériovo zapojených zenerových diódach, kde je aj tepelná kompenzácia vplyvom kladných a záporných teplotných koeficientov rádiových prvkov.
- Koncový stabilizačný stupeň na zenerovej dióde a zhášacom odpore, ktorý je napájaný prvým stupňom.
Parametrické prúdové zariadenie na poľnom zariadení podľa schémy - skrat zdroj-brána.
Keďže medzi zdrojom a hradlom nie je žiadny tranzistor s efektom poľa (U), prechádza iba určitou hodnotou (I) bez ohľadu na zmeny vstupného napätia. Nevýhoda obvodu je spojená s rozšírením charakteristík terénnych pracovníkov, čo sťažuje stanovenie presnej hodnoty stabilizovaného prúdu.
Parametrický regulátor napätia so vstavaným regulátorom prúdu.
Obvod je kombináciou jednostupňového regulátora napätia, kde namiesto tlmiaceho odporu je na prepínači poľa zahrnutý stabilizačný prvok (I). Tento dizajn má väčší stabilizačný faktor.
Kompenzačný stabilizátor s konštantnou hodnotou (U) a reguláciou v kontinuálnom režime.
Urob si sám zariadenie na stabilizáciu elektriny
Moderné stabilizačné zariadenia sú implementované v mikroobvodoch. Pomocou LM317 si môžete vlastnými rukami zostaviť stabilizátor napätia a prúdu. Toto je najjednoduchší obvod, ktorý nevyžaduje úpravu.
Namiesto dosky plošných spojov môžete použiť getinaxovú alebo textolitovú dosku. Nie je potrebné leptať stopy. Obvod je jednoduchý, takže je pohodlnejšie vytvoriť kontakty pomocou drôtených segmentov.
Záver
Je dôležité vedieť, že všetky ovládacie prvky v obvodoch sa môžu veľmi zahriať, najmä mikroobvody. Preto musia byť nainštalované na radiátore.
Na spoľahlivú ochranu domácich zariadení medzi priemyselnými zariadeniami môžete použiť stabilizátor striedavého napätia Resanta.
